Výroční konference SiliconPV se minulý týden konala na Technické univerzitě v Delftu v Nizozemsku. Nabídla důležitou kontrolu stavu vědy a technologií, které stojí za solární energií. Na konferenci přední světoví výzkumníci představili nejnovější informace. Mluvili také o tom, že usilují o vyšší účinnost pomocí tandemových článků a dalších inovací a snaží se snížit spotřebu vzácných a drahých materiálů v solární technologii.
Přední výzkumní pracovníci na SiliconPV 2023
Na konferenci SiliconPV se sešla řada předních výzkumných pracovníků v oblasti fotovoltaiky z Evropy i mimo ni. Diskutovali o některých klíčových příležitostech, které je třeba využít, aby solární energie zůstala na cestě k tomu, aby v příštích letech představovala mnohem větší podíl světové energie.
A diskuse na této akci probíhaly s určitou naléhavostí. Letošní ročník konference siliconPV se časově shodoval s publikací článku v časopise Science. Mezi jeho autory patří řada předních osobností světového solárního průmyslu a výzkumné komunity, s názvem „Photovoltaics at terawatt scale: Čekání není řešením.“
Na základě této publikace předseda konference Arthur Weeber z nizozemské výzkumné organizace TNO ve svém úvodním projevu poznamenal, že do roku 2050 by se mělo na světě nainstalovat 75 TW fotovoltaiky. Dále podotkl, že by ji EU měla definovat jako technologii vysokého strategického významu. To proto, aby se urychlilo úsilí o návrat výroby v celém hodnotovém řetězci do regionu.
Weeber dále poznamenal, že z průmyslového hlediska se solární energetika nachází ve zlomovém bodě. Podle něj by měla současná generace technologie PERC do roku 2025 téměř zcela zaniknout. A technologie typu n, které ji nahradí, jsou velkým krokem vpřed. Avšak k dosažení cílů v oblasti obnovitelné energie do roku 2050 potřebujeme moduly s účinností alespoň 30 %.
Průmyslové vazby u fotovoltaiky
Velká část letos prezentovaných prací se však zaměřovala na postupy a řešení, které by se hodily pro průmyslové využití. U těch, kde to bylo méně zřejmé, vždy následoval příval otázek na větší velikost zařízení, průmyslovou použitelnost, využití materiálů, aj.
V některých ohledech je situace opačná – výzkumníci musí držet krok s kroky, které průmysl učinil rychleji, než se očekávalo. Dopování gáliem jako řešení pro zmírnění degradace způsobené zvýšenou teplotou světla se zhruba během jednoho roku ujalo prakticky celé odvětví. Výzkumníci stále pracují na zkoumání možných širších dopadů. Mezitím se zdá, že mnoho laboratoří stále pracuje na starších formátech článků 166 mm nebo menších. Naopak komerční formáty jsou nyní téměř všechny založené na výrobcích 182 mm nebo 210 mm.
S degradací jsme ještě neskončili
V hlavních sekcích prvního dopoledne konference SiliconPV Wolfram Kwapil z Freiburské univerzity popsal degradaci vyvolanou zvýšenou teplotou (LETID) jako „fenomén éry PERC“ a Tarek Abdul Fattah z Manchesterské univerzity nastínil současný stav techniky – víme, že mechanismus LETID zahrnuje atomy vodíku a je ovlivněný vlastnostmi dopantu, ale na ničem jiném se neshodneme.
Přechod na dopování galiem jistě snižuje náchylnost článků ke ztrátě výkonu v důsledku LETID, ale nelze říci, že by ji zcela eliminoval. Prokázalo se také, že různé změny procesu vypalování při výrobě článků zlepšují výkonnost LETID, ale stále je na čem pracovat.
Úplné vysvětlení tohoto mechanismu, který stojí za LETID, se stalo hlavním cílem výzkumníků v oblasti fotovoltaiky. Představily se také sofistikované modely vysvětlujících ztrátu výkonu a také sofistikované zobrazovací techniky zaměřené na sledování chování atomů vodíku v materiálu.
Bram Hoex z University of New South Wales se rovněž podělil o novou práci týkající se degradace vyvolané potenciálem. Dále poznamenal, že v posledních několika letech se jedná o stále větší problém díky bifaciálním modulům a mechanismu degradace postihujícímu zejména zadní stranu. Hoex upozornil, že novější moduly TOPcon a HJT mohou být také náchylnější k PID než současná generace modulů. Nastínil rovněž nový testovací protokol, který ji má včas odhalit.
Zdroje: pv-magazine, Vapol
