Rewolucja na rynku dzięki indyjskim rekordowym ogniwom słonecznym?
Zespół badawczy z Visvesvaraya National Institute of Technology (VNIT) ustanowił nowy rekord w dziedzinie cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych dzięki niedawno opracowanemu ogniwu słonecznemu. Wykorzystali oni nowy materiał, który zawiera wolfram, a także ind i gal. W rezultacie nowe ogniwo słoneczne CIGS osiąga wydajność prawie tak wysoką, jak monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne.
Nowe ogniwo słoneczne CIGS wytwarza o 43% więcej energii elektrycznej
Nowe ogniwo słoneczne CIGS indyjskiego zespołu badawczego ma sprawność na poziomie 25,7%. Oznacza to, że 25,7% padającego światła słonecznego jest przekształcane w energię elektryczną. Reszta odparowuje lub zamienia się w ciepło. Komercyjne moduły słoneczne CIGS dostępne do tej pory mają sprawność od 15% do 18%. Oznacza to, że konwencjonalny system solarny (sprawność 18%) o powierzchni 10 metrów kwadratowych wygenerowałby 1800 watów z 1000 watów światła słonecznego na metr kwadratowy. Dla porównania, nowe ogniwo słoneczne z Indii wytwarza pełne 2570 watów. To o 770 watów więcej, a zatem około 43% więcej energii elektrycznej! Wartość ta jest w przybliżeniu równoważna dodatkowemu zapotrzebowaniu na moc małego urządzenia gospodarstwa domowego, takiego jak lodówka lub duży telewizor, który również mógłby być zasilany.
Przewaga w obszarach miejskich
Ogniwa słoneczne CIGS są elastyczne, lekkie, charakteryzują się niskim zużyciem materiałów i zdolnością do wydajnej pracy przy słabym oświetleniu. Ułatwia to ich integrację w budynkach i wykorzystanie jako części przenośnych urządzeń solarnych. Są zatem bardziej elastyczne niż monokrystaliczne krzemowe moduły słoneczne stosowane w dużych instalacjach solarnych, których sprawność wynosi około 26%. Przy 25,7%, nowe ogniwo słoneczne CIGS jest jednak bardzo zbliżone do tej wydajności i zdobywa punkty przede wszystkim za zwiększone wytwarzanie energii na małej powierzchni. Może to być decydująca zaleta, zwłaszcza w obszarach miejskich o ograniczonej powierzchni dachu.
Nowy standard budowy ogniw słonecznych?
Nazwa ogniwa słonecznego CIGS pochodzi od materiałów użytych do jego budowy: Miedź (C), ind (I), gal (G) i selen (S). W rzeczywistości należy teraz dodać W dla wolframu, ponieważ nowe ogniwo słoneczne CIGS zawdzięcza swoją zwiększoną wydajność tylnej warstwie pola wykonanej z dwusiarczku wolframu (WS2). Zapewnia to również, że ogniwo słoneczne jest bardziej odporne na ciepło, a zatem może być również stosowane w trudnych warunkach klimatycznych. Indyjscy naukowcy być może opracowali nowy standard budowy ogniw słonecznych. Jeśli tak się stanie, możemy spodziewać się nie tylko wzrostu popytu na wolfram, ale także na rzadkie metale technologiczne – ind i gal.