Wspomniane równanie odnosi się do związku pomiędzy napięciem elektrycznym na diodzie a płynącym przez nią prądem elektrycznym. Za sprawą nowych badań, których wyniki zostały zaprezentowane na łamach PRX Energy, rozumienie tej zasady w odniesieniu do cienkowarstwowych ogniw słonecznych może ulec kompletnej zmianie.
Czytaj też: Nazywają to świętym Graalem fotowoltaiki. Krzem odejdzie w zapomnienie
Krótko mówiąc: inżynierowie z Walii oraz Szwecji opracowali nieznany wcześniej model analityczny pozwalający na zgłębianie tajemnic cienkowarstwowych ogniw słonecznych. To z kolei powinno utorować drogę do rozwoju całej technologii i zwiększenia sprawności konwersji mocy paneli fotowoltaicznych.
Za ustaleniami w tej sprawie stoją przedstawiciele Swansea University oraz Åbo Akademi University. Chcieli jak najdokładniej zbadać cienkowarstwowe ogniwa słoneczne, które składają się z elastycznych i tanich materiałów. Niestety, ich wydajność jest daleka od zadowalającej, choć przyczyny takiego stanu rzeczy pozostawały niejasne. Przynajmniej z wykorzystaniem dotychczas dostępnych modeli analitycznych.
Fotowoltaika w postaci cienkowarstwowych ogniw słonecznych powinna zyskać na wydajności dzięki opracowaniu nowego modelu analitycznego
Wydaje się, iż kluczową rolę w wydajności takich ogniw pełni równowaga między gromadzeniem energii elektrycznej wytwarzanej przez światło a minimalizacją strat będących pokłosiem rekombinacji. To ostatnie zjawisko prowadzi do sytuacji, w której ładunki elektryczne wzajemnie się neutralizują. Zebrane informacje powinny mieć wpływ na to, jak identyfikujemy przyczyny obniżonej sprawności konwersji mocy, dzięki czemu może udać się je zwalczać.
Dotychczasowa luka, wynikająca z niedostatecznej dokładności modeli, została wypełniona dzięki ostatnim postępom. Wdrożone podejście pozwala uporać się z ograniczeniami, które dotykały cienkowarstwowych ogniw słonecznych, a zarazem pozostawały nieaktualne w przypadku znacznie popularniejszych wariantów krzemowych.
Czytaj też: Właściciele fotowoltaiki obudzili się w nowej Polsce. Chaotyczna zmiana budzi spore obawy
Według członków zespołu badawczego opracowany przez nich model powinien pozwolić na utworzenie nowych ram z zakresu projektowania cienkowarstwowych ogniw słonecznych o podwyższonej wydajności. Poza tym powinien znaleźć zastosowanie w przypadku fotodetektorów, usprawniania istniejących urządzeń i analizowania właściwości materiałów. Sektor fotowoltaiczny może więc rysować swoją przyszłość w różowych barwach.