Появление новых материалов для солнечных батарей и методов их производства ведет к развитию этой технологии и релевантных отраслевых стандартов. В частности, соответствующие международные стандарты готовят специалисты технического комитета (ТК) 82 "Солнечные фотоэлектрические энергетические системы" в составе Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission; IEC; МЭК). При этом распространению подобных документов способствует деятельность Международного электротехнического комитета по испытаниям электрооборудования на соответствие стандартам безопасности (International Electrotechnical Commission System for Conformity Testing and Certification of Electrical Equipment; IECEE; МЭКСЭ).
Новые материалы, новые техпроцессы и новые идеи помогают разработчикам солнечных батарей бить рекорды с точки зрения КПД и добиваться снижения стоимости солнечных панелей. Во многих местах по всему миру солнечные батареи уже сейчас являются конкурентоспособным источником электричества. В будущем они могут стать еще привлекательнее благодаря технологическому прогрессу и многочисленным исследовательским проектам. Например, в ноябре минувшего года Институт Фраунгофера в Германии совместно с австрийской компанией EV Group разработал многослойную солнечную батарею с рекордным 30,2-процентным уровнем эффективности преобразования солнечного света в электричество.
Но, по мнению экспертов, это далеко не предел, и крупнейшие прорывы еще впереди. Аналитики ожидают, что в ближайшие годы появится множество новых материалов, которые позволят удешевить процесс преобразования солнечного света в электричество при одновременном повышении эффективности этого процесса. Ведь в настоящее время многие команды исследователей изучают возможности использования более дешевых материалов при изготовлении солнечных батарей, а также пути к достижению более высокой эффективности.
Сейчас на рынке солнечных батарей преобладают продукты, изготовленные с использованием кристаллического кремния. Это относительно дорогой материал. Но уже есть коммерческие альтернативы. К примеру, изготавливать солнечные панели с более низкими издержками (в ущерб эффективности) с применением тонкопленочной технологии можно, используя такие материалы как теллурид кадмия (CdTe) и селенид меди-индия-галлия (CIGS).
Тем не менее, теоретический предел эффективности преобразования солнечной энергии в электричество в случае таких продуктов заметно ниже КПД солнечных батарей на базе кристаллического кремния. Поэтому исследователи все чаще рассматривают возможность создания многослойных панелей, которые могут эффективно использовать более широкий диапазон солнечного спектра.
К примеру, разработка Института Фраунгофера, о которой говорилось выше, представляет собой гибридную солнечную панель, состоящий из слоя кристаллического кремния и трех других слоев полупрозрачных материалов, расположенных выше, включая новые материалы: галлий-индий-фосфид (GaInP) и галлий-арсенид (GaAs).
Но для того, чтобы перспективные новые полупроводниковые материалы достигли коммерческого успеха, необходимо не только добиться высокой эффективности преобразования энергии и снижения стоимости сырья – такие материалы также должны быть воспроизводимыми в промышленном масштабе при сохранении эффективности и характеризоваться долговечностью на уровне нескольких десятилетий.
А когда речь заходит о необходимости обеспечения надлежащего уровня эффективности и долговечности электрического изделия, на выручку приходят индустриальные стандарты. В портфолио МЭК уже имеется целый ряд соответствующих документов, в которых излагаются общие принципы и рекомендации по проектированию, изготовлению и монтажу солнечных панелей.
Например, свежий стандарт МЭК 61215:2016 "Фотоэлектрические модули для наземного размещения - Аттестация проекта и подтверждение соответствия типового образца требованиям технических регламентов - Часть 1: Требования к испытаниям" устанавливает требования к наземным фотоэлектрическим модулям, пригодным для длительной эксплуатации. Он охватывает все модули на основе кристаллического кремния.
При этом эксперты подчеркивают важность эволюции стандартов. По их мнению, такие документы нужно непрерывно дорабатывать с учетом специфики новых технологических процессов и материалов, которые подвергаются испытаниям нагревом во влажной среде, ультрафиолетовым облучением и температурным воздействием.
Последние новости
