Nedavno je postignut izuzetan napredak u tehnologiji solarnih ćelija na bazi bakra, indijuma, galijuma i selenida (CIGS), što je potvrdilo da ova tehnologija, koja je nekada bila veoma popularna, i dalje ima potencijal uprkos smanjenju tržišnog udela u poslednjih nekoliko godina.
.jpg)
Ilustracija (Foto: Pixabay)
Većina današnjih fotonaponskih sistema zasniva se na silicijumu, čija je efikasnost skoro dostigla svoj maksimum, a proizvodnja zahteva visoke temperature, što predstvalja ograničenje za smanjenje troškova i ugrađenu energiju. S druge strane, tehnologija perovskita se brzo razvija, ali postoje sumnje u njenu dugovečnost.
U želji da se istraže alternativni pristupi, neki istraživači su se okrenuli CIGS tehnologiji kao potencijalnom delu rešenja za zamenu fosilnih goriva. Osim toga, kombinovanjem različitih tipova solarnih ćelija može se postići efikasnost koju pojedinačne ćelije ne mogu dostići, što CIGS tehnologiju čini relevantnom.
Oglas
CIGS solarna ćelija, koju je razvio tim sa Univerziteta u Uppsali, postigla je rekordnu efikasnost zahvaljujući nekoliko inovacija, uključujući prilagođavanje koncentracija galijuma u različitim delovima ćelije. Iako se može pomisliti da je ova tehnologija skupa zbog upotrebe dragocenih metala i složenog procesa proizvodnje, debljina "tankog filma" je toliko mala da količina potrebnih metala ne bi trebalo da bude prepreka u poređenju sa silicijumom.
Efikasnost je ključni faktor za opravdanost upotrebe CIGS tehnologije, posebno u kontekstu nedavnih prioriteta u solarnoj industriji gde se teži povećanju efikasnosti zbog smanjenja troškova proizvodnje solarnih ćelija. Efikasnost komercijalnih panela se više nego udvostručila u poslednjoj deceniji, što omogućava proizvodnju veće količine energije sa ograničenih površina, kao i smanjenje zabrinutosti da će solarna energija oduzimati zemljište poljoprivredi.
Nedavno, Univerzitet u Uppsali je ponovo postavio rekord za CIGS efikasnost, koji je sada nezavisno verifikovan od strane Fraunhofer Instituta za Solarnu Energetiku, postigavši efikasnost od 23,54%. Iako je ovo ispod efikasnosti silicijuma (27,6%) i perovskita (26,1%), CIGS tehnologija ne mora da nadmaši efikasnost silicijuma da bi bila relevantna.
Kombinacija više tehnologija može dati najbolje rezultate u hvatanju različitih delova spektra sunčeve svetlosti, a tandem ćelije, koje kombinuju slojeve prilagođene za hvatanje različitih delova spektra, mogu postići veću efikasnost od bilo koje pojedinačne ćelije.
Prof. Marika Edoff navodi da istraživanje Univerziteta u Uppsali pokazuje da je CIGS tankoslojna tehnologija konkurentna alternativa kao samostalna solarna ćelija, a može se koristiti i kao donji sloj tandem solarnih ćelija. Uz to, CIGS tehnologiju odlikuje visoka pouzdanost.
Iako su tandem ćelije trenutno skuplje po jedinici površine i energije, kontinuirana poboljšanja u mogla bi učiniti ovu opciju znatno šire rasprostranjenom.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Energy.
