Izvor: scitechdaily.com
Dr. Andreas Distler (ZAE Bayern) sa solarnim modulom organskog zapisa u Solarnoj tvornici budućnosti. U pozadini je pilot linija za tiskane fotonaponske folije tankog filma.
Istraživački tim iz Nürnberga i Erlangena postavio je novi rekord u učinkovitosti pretvorbe energije organskih fotonaponskih modula (OPV). Znanstvenici sa sveučilišta Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg (FAU), bavarskog Centra za primijenjeno energetsko istraživanje (ZAE) i Helmholtz instituta za obnovljive izvore energije Erlangen-Nürnberg, podružnice Forschungszentrum Jülich, u suradnji s Sveučilište za tehnologiju Južne Kine (SCUT) dizajniralo je OPV modul s učinkovitošću od 12,6 posto na površini od 26 četvornih centimetara. Dosadašnji svjetski rekord od 9,7 posto premašen je za 30 posto.
Ovo je najveća vrijednost učinkovitosti zabilježena za organski fotonaponski modul. Potvrđeno je certificiranim kalibriranim mjerenjima pod 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 laboratorij za oblaganje s jedinstvenom megavatnom pilot linijom za tankoslojne fotovoltaike, koju je dizajniralo i provelo uz financijsku podršku bavarskog Ministarstva gospodarskih poslova.
„Ovaj iskorak pokazuje da Bavarska nije samo lider u napretku fotonaponskih instalacija, već zauzima i vodeće mjesto 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 korištenog silicija, koji se proizvodi postupcima topljenja koji troše energiju, organski se materijali mogu nanijeti izravno iz otopina na film ili stakleni nosač.
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 se učinkovitost još ne može usporediti s onom tradicionalnih silikonskih solarnih ćelija.
"Ova prekretnica u organskim poluvodičkim istraživanjima pokazuje da najnovija dostignuća s certificiranom efikasnošću ćelija od preko 16 posto nisu ograničena na laboratorijsku ljestvicu, već spremna da budu povećana na razinu prototipskih modula", objašnjava prof. Christoph Brabec s FAU , direktor u HI ERN i znanstveni direktor Solarne tvornice budućnosti, istraživačke skupine ZAE Bayern.
Zbog njihovog dizajna, učinkovitost kompletnih fotonaponskih modula uvijek je neznatno manja od učinka pojedinih ćelija. Na primjer, dio područja modula uvijek je neaktivan jer se koristi za međusobno povezivanje pojedinih stanica. S 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 modula aktivno doprinosi proizvodnji energije. S obzirom na svoje aktivno područje, modul čak postiže učinkovitost od 13,2 posto. Minimiziranje neaktivnih područja postignuto je laserskim strukturiranjem visoke rezolucije, kako je razvijeno i optimizirano posljednjih godina u „Sunčevoj tvornici budućnosti“.
