Naučnici iz Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL) proizveli su solarnu ćeliju sa efikasnošću od skoro 50%. Solarna ćelija sa šest-spojeva sada drži svjetski rekord za najveću efikasnost solarne konverzije od 47,1%, što je izmjereno pod koncentrisanim osvjetljenjem. Varijacija iste ćelije također postavlja rekord efikasnosti pod jednim-osvjetljenjem sunca na 39,2%.
"Ovaj uređaj zaista demonstrira izvanredan potencijal višespojnih solarnih ćelija", rekao je John Geisz, glavni naučnik u Grupi za kristalnu fotonaponu visoke{0}}efikasnosti pri NREL-u i vodeći autor novog rada o ćeliji koja postavlja rekorde{1}}.
Rad, "Šest-junction III-V solarne ćelije sa 47,1% efikasnosti konverzije pod koncentracijom od 143 sunca," pojavljuje se u časopisu Nature Energy. Geiszovi koautori su naučnici NREL-a Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song i Thomas Moriarty.
Da bi konstruirali uređaj, istraživači NREL-a su se oslanjali na III-V materijale -- takozvane-zbog njihovog položaja na periodnom sistemu -- koji imaju širok raspon svojstava apsorpcije svjetlosti. Svaki od šest spojeva ćelije (fotoaktivni slojevi) posebno je dizajniran da uhvati svjetlost iz određenog dijela sunčevog spektra. Uređaj sadrži oko 140 ukupno slojeva različitih III-V materijala koji podržavaju performanse ovih spojeva, a ipak je tri puta uži od ljudske kose. Zbog svoje visoko efikasne prirode i troškova vezanih za njihovu izradu, III-V solarne ćelije se najčešće koriste za napajanje satelita, što daje prednost III-V performansama bez premca.
Na Zemlji, međutim, solarna ćelija sa šest-spojeva je-pogodna za upotrebu u fotonaponskim koncentratorima, rekao je Ryan France, ko-koautor i naučnik u III-V Multijunction grupi u NREL-u.
"Jedan od načina da se smanji trošak je smanjenje potrebne površine," rekao je, "a to možete učiniti korištenjem ogledala za hvatanje svjetlosti i fokusiranje svjetlosti do tačke. Tada se možete izvući sa stotom ili čak hiljadim dijelom materijala, u poređenju sa silikonskom ćelijom sa ravnom-pločom. Koristite mnogo manje poluprovodničkog materijala tako što koncentrišete svjetlost jer je dodatna prednost koncentrisanja svjetlosti."
Francuska je opisala potencijal da solarna ćelija premaši 50% efikasnosti kao "zapravo vrlo ostvarivu", ali ta efikasnost od 100% se ne može postići zbog osnovnih ograničenja koja nameće termodinamika.
Geisz je rekao da je trenutno glavna istraživačka prepreka za dostizanje efikasnosti od 50% smanjenje otpornih barijera unutar ćelije koje ometaju protok struje. U međuvremenu, on napominje da je NREL također u velikoj mjeri angažiran na smanjenju troškova III-V solarnih ćelija, omogućavajući nova tržišta za ove visoko efikasne uređaje.
Vijesti iz: Science Daily
Repost od: China Nuclear ITG Capita Management Company
Kontaktirajte nas: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
