Vědci pokračují v tlakusolární panelybýt efektivnější a je zde nový rekord, který je třeba oznámit: Nový solární článek dosahuje účinnosti 39,5 procenta za standardních globálních světelných podmínek 1 slunce.
Značka 1-sun je pouze standardizovaný způsob měření pevného množství slunečního záření, nyní lze téměř 40 % záření přeměnit na elektřinu. Předchozí rekord pro tento typsolární panelmateriál měl účinnost 39,2 %.
V okolí je více typů solárních článků, než byste si mohli myslet. Typ, který se zde používá, jsou tandemové solární články III-V s trojitým spojením, běžně používané v satelitech a kosmických lodích, ačkoli mají také velký potenciál na pevné zemi.
"Nové články jsou efektivnější a jednodušší na design a mohly by být užitečné pro různé nové aplikace, jako jsou aplikace s vysokým omezením nebo nízkoemisní vesmírné aplikace," řekl fyzik Myles Steiner z National Renewable Energy Laboratory..“NREL) v Coloradu.
Z hlediska účinnosti solárních článků je důležitá část rovnice „trojitý spoj“. Každý uzel je soustředěn ve specifické části slunečního spektrálního rozsahu, což znamená, že se ztrácí a nevyužívá méně světla.
Účinnost je dále zlepšena použitím takzvané technologie „kvantové studny“. Fyzika za nimi je poměrně složitá, ale obecnou myšlenkou je, že materiály jsou pečlivě vybírány a optimalizovány a jsou co nejtenčí. To ovlivňuje pásmovou mezeru, minimální množství energie potřebné k vybuzení elektronů a umožnění toku proudu.
V tomto případě se tři spoje skládají z fosfidu galia a india (GaInP), arsenidu galia (GaAs) s určitou extra účinností kvantové studny a arsenidu galia a india (GaInAs).
„Klíčovým faktorem je to, že zatímco GaAs je vynikající materiál a běžně se používá v III-V multijunkčních článcích, nemá přesnou bandgap pro trojité junkční články, což znamená, že fotoproud mezi třemi články není optimální. “ řekl fyzik NREL Ryan France.
"Zde jsme upravili mezeru v pásmu pomocí kvantových vrtů při zachování vynikající kvality materiálu, což umožňuje toto zařízení a potenciálně další aplikace."
Některá vylepšení přidaná do tohoto nejnovějšího článku zahrnují zvýšení množství absorbovaného světla bez jakékoli odpovídající ztráty napětí. Pro minimalizaci omezení bylo provedeno několik dalších technických vylepšení.
Toto je nejvyšší účinnost 1 slunce ze všechsolární panelbuňky, ačkoli jsme viděli vyšší účinnost díky intenzivnějšímu slunečnímu záření. I když bude nějakou dobu trvat, než se technologie přesune z laboratoře do skutečného produktu, potenciální vylepšení jsou vzrušující.
Články také zaznamenaly působivých 34,2 procenta vesmírné účinnosti, což je to, čeho by měly dosáhnout při použití na oběžné dráze. Jejich hmotnost a odolnost vůči vysokoenergetickým částicím je činí zvláště vhodnými pro tento úkol.
„Protože se v době psaní tohoto článku jedná o nejúčinnější 1-sluneční solární články, tyto články také nastavují nový standard pro dosažitelnou účinnost všech fotovoltaických technologií,“ napsali vědci ve svém publikovaném článku.
Čas odeslání: 24. května 2022
