Ameriški znanstveniki podrli nov rekord glede učinkovitosti sončnih celic

Nedavno so raziskovalci v Nacionalnem laboratoriju za obnovljivo energijo (NREL) ameriškega ministrstva za energijo razvili sončno celico, ki dosega rekordno učinkovitost 39,5 odstotka pod globalno svetlobno enoto 1 sonca, s čimer je podrl svetovni rekord glede učinkovitosti sončnih celic. , rezultati so objavljeni v reviji "Joule".

Glede na sporočilo za javnost je bila pretvorba izvedena v svetlobnih pogojih, primerljivih s soncem. Čeprav je bil prejšnji rekord učinkovitosti eksperimentalne sončne celice 47,1 odstotka, je treba poudariti, da je bil ta rekord dosežen pri izjemno zgoščeni svetlobi. Tokrat ustvarjen rekord 39,5-odstotne učinkovitosti je bil ustvarjen pod 1 solarno globalno razsvetljavo.

"Nove celice so učinkovitejše in enostavnejše za načrtovanje ter se lahko uporabljajo v različnih aplikacijah, kot so okolja, kjer je svetloba zelo omejena," je povedal glavni raziskovalec NREL in višji znanstvenik Myles Steiner.

Ta nova vrsta sončne celice je zgrajena na arhitekturi, imenovani obrnjena metamorfna multijunction (IMM) celica. Ima tri komponente, ki proizvajajo električni tok kot odziv na svetlobo. Pomembno je, da je vsako od teh stičišč izdelano iz drugačnega materiala: galijev indijev fosfid na vrhu, galijev arzenid na sredini in galijev indijev arzenid na dnu. Sposobne so absorbirati različne valovne dolžine, tako da lahko baterija zajame več energije iz celotnega spektra.

Poleg tega so raziskovalci uporabili "kvantne vrtine" v vmesnem sloju, kar jim je omogočilo doseganje rekordne učinkovitosti pretvorbe. Ko so raziskovalci vtisnili prevodno plast med dva druga materiala s širšimi pasovnimi vrzeli, so lahko omejili elektrone v dveh dimenzijah, kar je materialu omogočilo, da v zameno zajame več svetlobe.

Po poročilu New Atlasa vmesni sloj takšnih sončnih celic vsebuje kar 300 kvantnih vrtin, kar močno izboljša splošno učinkovitost. Vendar je treba opozoriti, da je proizvodnja tovrstnih baterij še vedno draga, kar že kar nekaj časa pesti industrijo obnovljivih virov energije. Preden lahko ta nova vrsta baterije postane razširjena, morajo raziskovalci zmanjšati stroške in najti potencialne nove uporabe.