Izvor: scitechdaily.com
Dr. Andreas Distler (ZAE Bayern) sa solarnim modulom za organske zapise u Solarnoj tvornici budućnosti. U pozadini je pilot linija za štampane tankoslojne fotovoltaike.
Istraživački tim iz Nirnberga i Erlangena postavio je novi rekord u efikasnosti pretvorbe energije organskih fotonaponskih modula (OPV). Znanstvenici iz Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), bavarskog Centra za primijenjena energetska istraživanja (ZAE) i Helmholtz instituta za obnovljive izvore energije (HI ERN), ogranka Forschungszentrum Jülich, u suradnji s Sveučilište za tehnologiju Južne Kine (SCUT) dizajniralo je OPV modul s efikasnošću od 12,6 posto na površini od 26 kvadratnih centimetara. Dosadašnji svjetski rekord od 9,7 posto premašen je za 30 posto.
Ovo je najveća vrijednost efikasnosti ikad prijavljena za organski fotonaponski modul. Potvrđeno je certificiranim kalibriranim mjerenjima u standardnim uvjetima ispitivanja od strane neovisne certifikacijske laboratorije Fraunhofer ISE (Freiburg) u rujnu 2019. Višećelijski modul razvijen je u Solarnoj tvornici budućnosti na Energie Campus Nürnberg (EnCN) u laboratorija za oblaganje s jedinstvenom megavatnom pilot linijom za tankoslojne fotovoltaike, koju je dizajniralo i implementiralo uz financijsku podršku bavarskog Ministarstva ekonomskih poslova.
„Ovaj proboj pokazuje da Bavarska nije samo lider u unapređivanju fotonaponskih instalacija, već zauzima i vodeću poziciju u razvoju budućih tehnologija“, naglašava Hubert Aiwanger, bavarski državni ministar ekonomskih poslova, regionalnog razvoja i energetike.
Organske solarne ćelije obično se sastoje od dvije različite organske komponente koje posjeduju potrebna svojstva poluvodiča. Za razliku od konvencionalno korišćenog silicijuma, koji se proizvodi postupcima topljenja koji troše energiju, organski materijali se mogu naneti direktno iz rastvora na film ili nosač stakla.
S jedne strane, to smanjuje troškove proizvodnje, s druge strane, upotreba fleksibilnih, laganih materijala omogućava nove primjene, poput mobilnih uređaja ili odjeće, čak i ako učinkovitost još nije uporediva s onom tradicionalnih silikonskih solarnih ćelija.
„Ova prekretnica u organskim poluvodičkim istraživanjima pokazuje da najnovija dostignuća sa sertifikovanom efikasnošću ćelija od preko 16 odsto nisu ograničena na laboratorijsku meru, već su spremna da budu povećana na nivo prototipskih modula“, objašnjava prof. Christoph Brabec iz FAU , direktor u HI ERN i naučni direktor Solarne tvornice budućnosti, istraživačke grupe ZAE Bayern.
Zbog svog dizajna, efikasnost kompletnih fotonaponskih modula uvijek je nešto niža od učinkovitosti pojedinih ćelija. Na primjer, dio područja modula uvijek je neaktivan jer se koristi za međusobno povezivanje pojedinih ćelija. Sa povećanjem područja modula povećavaju se i gubici uzrokovani električnim otporom elektroda.
Modul za snimanje sastoji se od dvanaest serijski povezanih ćelija i ima faktor geometrijskog punjenja od preko 95 posto. Ovaj dio područja modula aktivno doprinosi proizvodnji energije. S obzirom na njegovo aktivno područje, modul čak postiže efikasnost od 13,2 posto. Minimiziranje neaktivnih područja postignuto je laserskim struktuiranjem visoke rezolucije, kako je razvijeno i optimizirano posljednjih godina u „Solarnoj tvornici budućnosti“.