Иновациите в сферата на соларните системи продължават да се развиват бързо, като се фокусират върху подобряване на ефективността на фотоволтаичните (PV) клетки, намаляване на разходите за производство и инсталиране, както и на разработването на нови материали и технологии.

Ето някои от иновациите в соларните системи:

• Перовскитови клетки - тези клетки използват нова технология, която позволява използването на перовскитови материали, които са по-евтини и по-ефективни от традиционните материали за PV клетки.

снимка: perovskite-info.com
Перовскитните слънчеви клетки са показали конкурентна ефективност на преобразуване на енергия (PCE) с потенциал за по-висока производителност, но тяхната стабилност е ограничена в сравнение с водещите фотоволтаични (PV) технологии. Перовскитите могат да се разлагат, когато реагират с влага и кислород или когато прекарат продължително време, изложени на светлина, топлина или приложено напрежение. За да увеличат стабилността, изследователите изучават разграждането както на самия перовскит, така и на околните слоеве на устройството. Подобрената издръжливост на клетките е от решаващо значение за разработването на търговски перовскитни соларни продукти.

Въпреки значителния напредък в разбирането на стабилността и деградацията на перовскитните слънчеви клетки, те понастоящем не са търговски жизнеспособни поради ограничения им експлоатационен живот. Търговските приложения извън енергийния сектор може да понасят по-кратък експлоатационен живот, но дори те ще изискват подобрения във фактори като стабилността на устройството по време на съхранение. За основното производство на слънчева енергия е малко вероятно технологиите, които не могат да работят повече от две десетилетия, да успеят, независимо от другите предимства.

• Фотоволтаични фолиа - тези тънки фолиа могат да бъдат поставени на почти всяка повърхност и да генерират електричество дори при слабо осветление.

снимка: www.circuitstoday.com

Слънчевото фолио може да бъде инсталирано в мащаб с много бързи темпове
Нормалните соларни инсталации изискват много време и усилия, когато става въпрос за мащабни проекти. Когато започнете да мислите за соларни решения за болници, университети или военни операции, Вие говорите за много панели, които трябва да бъдат индивидуално инсталирани. Соларното фолио има идеален смисъл за тези операции, тъй като те могат просто да се разточат и закрепят без необходимост от обширни кабели или монтажни консумативи, осигурявайки подобна ефективност за част от времето за инсталиране и разходите.

Те са преносими и могат да се използват навсякъде. За отдалечени места доставката на слънчеви решения може да бъде предизвикателство и скъпо упражнение. Соларното фолио може да се навие и изнесе на място със стандартен автомобил. Можете дори да използвате лепила, за да ги залепите почти навсякъде, на прозорци или стени и т.н. за незабавни енергийни решения.

Тези фолиа са много гъвкави. Друг недостатък, който нормалните фотоволтаични клетки имат е, че те трябва да бъдат сглобени в обемисти плоски масиви. Това е добре, ако имате налично пространство на покрива си или на друго място в имота си, но не е добре, ако нямате. Соларната почва е гъвкава и може да бъде увита около различни, извити повърхности или прикрепена към места, където нормалните панели не могат да бъдат, така че да имате повече възможности, когато става въпрос за инсталиране на възобновяема енергия.

Но засъжаление на този етап няма да получите същата ефективност със слънчево фолио, както бихте получили с регулаторни панели. Максимумът, който можете да очаквате от това фолио, е около 4 процента в сравнение с около 15-20 процента.
Това означава, че можете да използвате тези фолиа за захранване на основни уреди, осветление, USB зареждане и други подобни, но на този етап няма да можете да захранвате пълно работно място или дом. С подобряването на технологията, ефективността също ще се повиши и има големи обещания за бъдещето.
Дори в момента соларното фолио е преносима, гъвкава опция, която можете да инсталирате сами и която ще ви осигури възобновяема енергия на всяко място, което го прави много ценно.

• Слънчеви термални системи - тези системи използват слънчева енергия за отопление и гореща вода в домове и офиси.

снимка: stlawrence.cce.cornell.edu

Слънчевата топлинна енергия (STE) е технология за оползотворяване на слънчевата енергия за топлинна енергия (топлина). Слънчевите термични колектори се класифицират като ниско-, средно- или високотемпературни колектори. Нискотемпературните колектори са плоски плочи, които обикновено се използват за отопление на басейни. Среднотемпературните колектори също обикновено са плоски, но се използват за отопление на вода или въздух за жилищни и търговски цели. Високотемпературните колектори концентрират слънчевата светлина с помощта на огледала или лещи и обикновено се използват за производство на електроенергия. STE е различен от (и наистина много по-ефективен от) фотоволтаиците , които преобразуват слънчевата енергия

• Плаващи соларни ферми - тези ферми се поставят върху водни повърхности, като резервоари за вода или езера, и използват слънчевата енергия за производство на електричество.

снимка: thaiembdc.org

Пространството на сушата може да бъде пренаселено и скъпо – и използването му за изграждане на слънчеви ферми може да „създаде напрежение с фермери, природозащитници и други групи“, казва НАСА.
Плаващите слънчеви ферми са потенциално решение. Официално известни като плаващи фотоволтаични системи или накратко фолотоволтаици, те са слънчеви панели, инсталирани на повърхността на езера, резервоари, индустриални езера или крайбрежни зони.
Плаващата слънчева енергия се счита за ключова технология за декарбонизиране на икономиките до 2050 г., казва НАСА. Докато проучване в списанието Nature изчислява, че покриването на 10% от водноелектрическите резервоари в света с плаващи слънчеви панели може да произведе толкова електричество, колкото в момента се произвежда от всички електроцентрали на изкопаеми горива в света – 4000 гигавата.

• Концентриращи слънчеви системи - тези системи използват концентрираща оптика, за да събират слънчевата енергия в малък фокус, който се използва за генериране на електричество.

снимка: helioscsp.com

Концентрираната слънчева енергия (CSP) е подход за генериране на електричество чрез огледала. Огледалата отразяват, концентрират и фокусират естествената слънчева светлина върху определена точка, която след това се превръща в топлина. След това топлината се използва за създаване на пара, която задвижва турбина за генериране на електричество. Процесът може да се повтаря непрекъснато, тъй като технологията CSP може да съхранява произведената топлина. Следователно може да се използва в дни, когато няма слънце, или преди изгрев и след залез слънце.
Според Международната агенция по енергетика (IEA) генерирането на CSP се е увеличило с приблизително 34% през 2019 г. Въпреки че този експоненциален растеж е впечатляващ, има още много да се измине, докато CSP достигне своите цели за устойчиво развитие (SDG), което изисква среден растеж от 24% до 2030 г.


Тези иновации в сферата на соларните системи имат потенциала да намалят зависимостта на обществото от изкопаемите горива и да помогнат за постигането на по-чиста и устойчива енергийна бъдеще.