Njemački Institut za solarne energetske sisteme Fraunhofer ISE ponovo je pomjerio granice onoga što je danas moguće postići u fotonaponskoj tehnologiji. Ovaj renomirani istraživački centar postavio je novi svjetski rekord u efikasnosti solarnog modula, dostigavši 34,4% iskorišćenja Sunčeve energije, što predstavlja najvišu do sada zabilježenu vrijednost za jedan fotonaponski modul.
Rekord je ostvaren korišćenjem modula zasnovanog na III-V germanijumskoj tehnologiji, razvijenoj u saradnji sa kompanijama AZUR SPACE i temicon. Dok je AZUR SPACE bio zadužen za razvoj solarnih ćelija, temicon je obezbijedio antirefleksivne premaze na prednjem staklu modula. Posjetioci sajma Intersolar / The Smarter E 2026 imaće priliku da najefikasniji fotonaponski modul na svijetu vide uživo na štandu Fraunhofer ISE-a.
Ono što ovaj uspjeh čini posebno zanimljivim jeste činjenica da su istraživači iz Fraunhofera već početkom ove godine držali svjetski rekord u istoj kategoriji. Tada su, u okviru projekta „Vorfahrt“, razvili modul površine 833 kvadratna centimetra koji je dostizao efikasnost od 34,2%. Već tada rezultat je predstavljao značajan tehnološki iskorak, ali se pokazalo da postoji prostor za dodatna unapređenja.
Modul je zasnovan na trostrukim III-V germanijumskim solarnim ćelijama koje je kompanija AZUR SPACE Solar Power dodatno prilagodila za primjenu na Zemlji. Naime, ova tehnologija prvobitno je razvijana za potrebe svemirskih misija, gdje su zahtjevi za maksimalnom efikasnošću daleko stroži nego kod konvencionalnih solarnih sistema. Kako bi se omogućila njena šira primjena, ćelije su prilagođene spektru Sunčevog zračenja koji dopire do Zemljine površine, uz mogućnost proizvodnje u većim količinama i na standardizovanim formatima waferskih podloga.
Samo nekoliko mjeseci kasnije istraživački tim uspio je da dodatno unaprijedi performanse modula i poveća efikasnost za još 0,2 procentna poena. Ključna promjena odnosila se na način povezivanja solarnih ćelija.
Za ostvarenje novog rekorda korišćena je takozvana šingl-matriks tehnologija (shingled matrix), koju Fraunhofer ISE već godinama razvija zajedno sa njemačkim partnerom iz oblasti mašinske industrije. Ova tehnologija već nalazi primjenu i u pojedinim komercijalnim fotonaponskim modulima proizvedenim u Njemačkoj.
Za razliku od tradicionalnih solarnih panela, gdje su ćelije povezane bakarnim trakama presvučenim lemom, šingl-matriks pristup podrazumijeva da se solarne ćelije sijeku na uske trake koje se potom raspoređuju slično crijepovima na krovu – djelimično preklopljene i blago pomjerene jedna u odnosu na drugu. Umjesto metalnih spojeva koriste se električno provodljiva ljepila koja omogućavaju direktan kontakt između ćelija.
Upravo u tome leži najveća prednost ove tehnologije. Pošto se uklanjaju klasični međusobni spojevi između ćelija, nema zasjenjivanja aktivne površine modula. Veći dio raspoložive površine može da proizvodi električnu energiju, što povećava ukupnu efikasnost sistema.
Iako je riječ o tehnologiji koja se još uvijek ne koristi u masovnoj proizvodnji, ovakvi rezultati pokazuju u kojem pravcu se kreće razvoj solarne energije. Svako povećanje efikasnosti znači da je moguće proizvesti više električne energije na istoj površini, što je posebno važno u područjima gdje je prostor za instalaciju solarnih sistema ograničen.
J.M.
Naslovna fotografija: Fraunhofer ISE / Daniel von Kutzleben
