Istraživači iz Nacionalne laboratorije za obnovljive izvore energije (NREL) američkog Ministarstva energetike i Škole rudarstva u Koloradu primenjuju novu tehniku, kako bi identifikovali nedostatke u silicijumskim solarnim ćelijama, koji uzrokuju pad efikasnosti. Lekcije naučene na atomskom nivou mogle bi da dovedu do poboljšanja načina na koji proizvođači solarnih panela ojačavaju svoje proizvode.
Degradacija izazvana svetlošću (eng: light-induced degradation – LID), smanjuje efikasnost silicijumskih solarnih ćelija za oko dva posto tokom perioda ekspoatacije od 30 do 40 godina. To dovodi do značajnog padu izlazne snage. Solarni paneli napravljeni od silicijuma čine više od 96% globalnog tržišta, a najčešće korišćeni poluprovodnik koji se koristi u proizvodnji ovih ćelija je napravljen od silicijuma obogaćenog borom. Ali, silicijum obogaćen borom je podložan ovoj vrsti degradacije, tako da su proizvođači razvili metode za stabilizaciju solarnih modula.
Bez razumevanja defekata na atomskom nivou, istraživači su rekli da je nemoguće predvideti stabilnost tih modula.
„Neki moduli su potpuno stabilizovani. Neki od njih su samo napola stabilizovani”, rekla je Abigail Meyer, doktorantkinja rudarstva i istraživač laboratorije NREL.
Meyer je glavna autorka novog rada, koji detaljno opisuje napore da se utvrdi izvor fenomena degradacije izazvane svetlošću, objavljenog u časopisu Energy & Environmental Science.
Problem se proučava decenijama
Stradins, glavni naučnik i vođa projekta u silicijumskim fotonaponskim istraživanjima u NREL-u, kaže da je problem degradacije izazvane svetlošću proučavan decenijama. Ali, tačna mikroskopska priroda onoga što uzrokuje degradaciju nije utvrđena. Istraživači su, kroz indirektno eksperimentisanje i teoriju, zaključili da se problem smanjuje kada se koristi manje bora ili kada je manje kiseonika prisutno u silicijumu.
Saradnja između istraživača laboratorije NREL i Škole rudarstva oslanjala se na elektronsku paramagnetnu rezonancu (EPR) da bi identifikovala defekte odgovorne za degradaciju izazvanu svetlošću.
Tehnike razvijene za proučavanje degradacije izazvane svetlošću mogu da se proširen kako bi se otkrile druge vrste degradirajućih defekata u silicijumskim solarnim ćelijama. Ali, i u drugim poluprovodničkim materijalima, koji se koriste u fotonaponu, uključujući kadmijum telurid i perovskite, primetili su naučnici.
E2 portal (Science Daily)
