揭示先进光伏的潜力：革命性技术与未来展望
光伏电池（也称为太阳能电池）是一种非机械设备，能够将阳光直接转化为电能。光伏由半导体材料制成，照射到半导体材料表面的光子（阳光）将被半导体材料反射或吸收，吸收的光子（阳光）转化为电能。
将阳光转化为电能的效率几十年来一直在提高，与 1980 年代的 10% 效率相比，今天的转换率已接近 20%，对于某些利基市场，例如空间卫星，光伏电池已达到 50% 的效率。
目前，由III-V族单晶半导体制成的太阳能电池在将阳光转化为电能方面效率最高，它们由镓和铟等元素构成。与其他技术相比，它们要贵得多。目前，光伏电池面临生产成本高和电能转换效率低的问题。各组织正在寻找降低光伏电池相关生产成本和创新方法，使该技术更具实用性，从而推动先进光伏解决方案的开发。
钙钛矿是最新的太阳能材料，其晶体结构非常适合太阳能吸收。钙钛矿电池在较低光照强度、阴天条件下比硅更有效，从而提高了转换率。钙钛矿电池的另一个优势是它们可以以非常薄的层状结构生产，具有高水平的透明度，这为创建柔性面板设计提供了巨大的机会。它们是相对便宜的选择，并且储量丰富，能够生产低成本的太阳能。
按应用的市场份额：光伏市场分为公用事业、住宅和商业部门。在2020年，公用事业拥有最大的市场份额 38.2%，在预测期内，住宅应用预计将有最高的增长率
按地理区域：预计亚太地区将在 2020-2025 年引领光伏市场，中国、印度和日本市场的采用正在推动市场增长。到 2035 年，为了实现 20% 的全球能源由太阳能供电的目标，新的光伏组件制造产能必须增长至少 5-10 倍
挑战：除了生产成本高和太阳辐射吸收或转换率低之外，缺乏运营土地是市场增长的另一个主要挑战。光伏系统需要大面积的土地，这引发了人们对土地退化和栖息地丧失的担忧。
先进光伏技术
太阳能聚光玻璃–发光太阳能聚光器 (LSC) 是一种具有特性的透明塑料或玻璃，它们可以捕获阳光并沿其边缘进行集中。LSC 可用于创建透明表面，可用于农业领域。
曲面太阳能电池板–曲面太阳能电池板的创建目的是增加捕获的太阳能，并且已证明它们在阴天条件下比传统电池板更有效地捕获阳光
防反射太阳能电池板–这些是防反射全向玻璃，有助于在所有角度传输整个光谱。它们收集了因反射而损失的太阳能。
先进光伏的应用
农光伏–据称，在农光伏的帮助下，全球土地生产力可能增加 35% 到 73% 之间。农光伏背后的理念是，太阳能电池板和粮食作物在同一土地上结合使用，以最大限度地利用土地。根据研究，使用农光伏系统，土地生产力提高了 60%
浮动光伏–也被称为浮动光伏，是一种在水中安装太阳能电池板的新方法。它们可以是模块化的，而不是固定在地面上，并且可以形成大型结构，保持几何配置。该效率显示比陆基太阳能电池板高 8-10%
光伏跟踪器–也被称为太阳能跟踪器，是随着时间的推移跟踪太阳的设备。借助光伏跟踪器，太阳能电池板可以进行调整以跟随太阳的路径，从而提高阳光吸收效率
先进光伏的需求
数十年的研究表明，主要的能源生产来源对环境有巨大影响，是气候变化的重要贡献者。然而，为了减轻这些影响，能源消耗无法减少，相反，随着发展中世界的崛起，能源消耗只会增加。
每个国家都设定了减少对煤炭依赖的义务，以使能源消耗具有可持续性，该光伏技术与其他可再生能源解决方案一起变得至关重要。然而，目前这些技术的采用面临一些挑战，包括高生产成本、低转换效率和巨大的土地需求。 各公司正在开发创新解决方案来解决这些问题，并且在很多情况下都取得了成功。 然而，为了在不同领域广泛实施这些技术，需要不断推进光伏技术的发展。
作者：Abhishek Saini
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