Раскрывая возможности передовых фотоэлектрических систем: революционные технологии и перспективы будущего
Фотоэлектрический элемент, также называемый солнечным элементом, представляет собой немеханическое устройство, способное преобразовывать солнечный свет непосредственно в электричество.Фотовольтаикаизготавливаются из полупроводникового материала, фотоны (солнечный свет), попадая на поверхность полупроводникового материала, либо отражаются, либо поглощаются полупроводниковым материалом, поглощенные фотоны (солнечный свет) преобразуются в электричество.
Эффективность преобразования солнечного света в электричество увеличивалась на протяжении десятилетий, по сравнению с 10% эффективности в 1980-х годах, скорость преобразования сегодня приближается к 20% с использованием самых современных модулей. На нишевых рынках, таких как космические спутники, фотоэлектрические элементы достигли 50% эффективности.
В настоящее время, солнечные элементы, изготовленные изIII-V полупроводников из монокристалловнаиболее эффективны при преобразовании солнечного света в электричество, они состоят из таких элементов, как галлий и индий. Они намного дороже по сравнению с другими технологиями. В настоящее время фотоэлектрические элементы страдают от высокой стоимости производства и эффективности преобразования электроэнергии. Организации ищут способы снизить производственные затраты, связанные с фотоэлектрическими элементами, и инновационные методы, чтобы сделать технологию более практичной в использовании, что приводит к разработке передовых фотоэлектрических решений.
Перовскит - новейший солнечный материал, кристаллическая структура которого идеально подходит для поглощения солнечного света. Перовскитные элементы работают лучше, чем кремний, при низкой освещенности, в облачные дни, обеспечивая более высокую скорость преобразования. Еще одним преимуществом перовскитных элементов является то, что их можно производить в очень тонкослойных архитектурах с высоким уровнем прозрачности, предоставляя огромные возможности для создания гибких конструкций панелей. Они являются сравнительно более дешевым вариантом и широко доступны, что позволяет производить дешевую солнечную энергию
Доля рынка по областям применения:Рынок фотоэлектрических систем делится на сегменты коммунального хозяйства, жилого и коммерческого секторов. В2020 году коммунальное хозяйствоимелонаибольшую долю рынка - 38,2%, в течение прогнозируемого периода ожидается, что жилое применение будет иметь самый высокий темп роста
По географическому региону:Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет лидировать на рынке фотоэлектрических систем в период с 2020 по 2025 год, внедрение на рынках Китая, Индии и Японии стимулирует рост рынка. К 2035 году, чтобы достичь цели - 20% мировой энергии от солнечной энергии, новые производственные мощности фотоэлектрических модулей должны вырасти как минимум в 5-10 раз
Проблемы:Отсутствие операционных земель является еще одной серьезной проблемой для роста рынка, помимо высокой стоимости производства и низкой абсорбции или скорости преобразования солнечного излучения. Фотоэлектрическим системам требуются большие площади земли, что вызывает опасения по поводу деградации земель и потери среды обитания.
Передовые фотоэлектрические технологии
Солнечные концентрирующие стекла–Люминесцентные солнечные концентраторы (LSC) - это прозрачный кусок пластика или стекла, который имеет характеристики, они могут улавливать солнечный свет и концентрировать его вдоль своих краев. LSC можно использовать для создания прозрачных поверхностей, их можно использовать на сельскохозяйственных угодьях.
Изогнутые солнечные панели–Изогнутые солнечные панели созданы с целью увеличения количества улавливаемой солнечной энергии, и было показано, что они улавливают солнечный свет более эффективно, чем обычные, в облачные дни
Антибликовые солнечные панели–Это антибликовые всенаправленные стекла, облегчающие передачу во всем спектре под любыми углами. Они собирают солнечную энергию, которая в противном случае теряется из-за отражения.
Применение передовых фотоэлектрических систем
Агривольтаика–Было сказано, что с помощью Агривольтаикиглобальная продуктивность земельмогла быувеличиться где-то между 35 и 73%.Концепция, лежащая в основе Агривольтаики, заключается в том, что солнечные панели и сельскохозяйственные культуры объединяются на одной и той же земле, чтобы максимально использовать землю. Согласно проведенным исследованиям, производительность земли увеличивается на 60% при использовании агрофотоэлектрической системы
Флотовольтаика–Также называемая плавучей фотоэлектрикой, представляет собой новый метод установки солнечных панелей в воде. Они могут быть модульными по своей природе, а не закрепленными на земле, и могут образовывать крупные структуры, сохраняя геометрическую конфигурацию. Было показано, чтоэффективность на 8-10% выше по сравнению с наземными солнечными панелями
PV трекеры–Также называются солнечными трекерами, это устройства, которые следуют за солнцем в течение дня. С помощью PV трекеров солнечные панели могут настраиваться для отслеживания пути солнца, увеличивая эффективность поглощения солнечного света
Необходимость передовых фотоэлектрических систем
Десятилетия исследований показали, что основные источники производства энергии оказывают огромное воздействие на окружающую среду, являясь крупным фактором, способствующим изменению климата. Однако потребление энергии нельзя сократить, чтобы смягчить эти последствия, в отличие от растущего развивающегося мира, потребление энергии будет только увеличиваться.
Каждая страна взяла на себя обязательства по снижению своей зависимости от угля, чтобы сделать потребление энергии устойчивым, вфотоэлектрикатехнологии стали очень важны наряду с другими решениями в области возобновляемой энергии. Однако в настоящее время существует несколько проблем при внедрении этих технологий, включая высокую стоимость производства, низкую эффективность преобразования и большие земельные требования. Компании разрабатывают инновационные решения для решения этих проблем и во многих случаях добились успеха. Тем не менее, существует потребность в постоянном развитии фотоэлектрических технологий для широкого внедрения этих технологий в различных секторах.
Автор: Абхишек Сайни
Для получения более подробной информации свяжитесь с:
UnivDatos Market Insights
C80B, Sector-8, Noida,
Уттар-Прадеш 201301
По вопросам, связанным с продажами, обращайтесь к нам по адресу [email protected]