Нещодавно розроблена сонячна батарея заробила два світові рекорди за свою «надзвичайну» ефективність


Всі Новини

Вчені Національної лабораторії відновлюваних джерел енергії (NREL) виготовили сонячну батарею з ефективністю майже 50%.

Для перспективи середній сонячний елемент має коефіцієнт корисної дії від 15 до 20%, тобто він здатний перетворювати лише невелику частку поглиненого сонячного світла в електрику.


Однак нещодавно розроблений шестиперехідний сонячний елемент утримує світовий рекорд з найвищою ефективністю сонячної конверсії на рівні 47,1%, який вимірювали при концентрованому освітленні. Варіація тієї самої комірки також встановила рекорд ефективності при освітленні одним сонцем на рівні 39,2%.



'Цей пристрій насправді демонструє надзвичайний потенціал багатоперехідних сонячних елементів', - сказав Джон Гейз, головний науковий співробітник групи високоефективних кристалічних фотоелектриків при NREL та провідний автор нової статті про рекордер.


ПЕРЕГЛЯНУТИ: Після п’яти років посухи кенійський регіон нарешті отримує чисту воду завдяки соляній електростанції, що працює на сонячних батареях

Стаття з’явилася в журналі Енергія природи цього тижня.

Для побудови приладу дослідники NREL спиралися на матеріали III-V - так звані через їх положення в періодичній системі -, які мають широкий діапазон властивостей поглинання світла. Кожен із шести переходів клітини (фотоактивних шарів) спеціально розроблений для вловлювання світла від певної частини сонячного спектру.

Пристрій містить близько 140 загальних шарів різних матеріалів III-V, що підтримують ефективність цих з'єднань, і все ж втричі вужче, ніж людське волосся. Завдяки їх високоефективній природі та витратам, пов’язаним з їх виготовленням, сонячні елементи III-V найчастіше використовуються для живлення супутників, що приносить неперевершену продуктивність III-V.


ПОГЛЯД: Ці нові проїзди із сонячного покриття, виготовлені з пластикових пляшок, можуть живити середнє домогосподарство

Однак на Землі шестиперехідний сонячний елемент добре підходить для використання в концентраторній фотоелектриці, сказав Райан Френс, співавтор та науковець III-V Групи мультипереходів в NREL.

«Одним із способів зменшити вартість є зменшення необхідної площі, - сказав він, - і ви можете зробити це, використовуючи дзеркало, щоб захопити світло і сфокусувати світло до точки. Тоді ви зможете уникнути сотої чи навіть тисячної частки матеріалу порівняно з плоскою пластинчастою кремнієвою коміркою. Ви використовуєте набагато менше напівпровідникового матеріалу, концентруючи світло. Додатковою перевагою є те, що ефективність зростає, коли ви концентруєте світло ».

Франція описала потенціал сонячного елемента перевищити 50% ефективності як 'насправді дуже досяжний', але що 100% ефективності неможливо досягти через основні обмеження, накладені термодинамікою.


БІЛЬШЕ: Працюючи таємно, сонячна компанія, підтримана Біллом Гейтсом, розкриває технологію, яка може означати кінець викопного палива

Гейз сказав, що в даний час основною перешкодою для досягнення 50% ефективності є зменшення резистивних бар'єрів всередині клітини, які перешкоджають потоку струму.

Тим часом він зазначає, що NREL також активно займається зниженням вартості сонячних елементів III-V, відкриваючи нові ринки для цих високоефективних пристроїв.

Передруковано з Національна лабораторія поновлюваних джерел енергії


Фото NREL

Подаруйте позитив, поділившись хорошими новинами з друзями в соціальних мережах ...