Vedci pokračujú v presadzovanísolárne panelybyť efektívnejší a je tu nový rekord, ktorý treba oznámiť: Nový solárny článok dosahuje účinnosť 39,5 percenta za štandardných globálnych svetelných podmienok 1 slnko.
Značka 1-sun je len štandardizovaný spôsob merania pevného množstva slnečného svetla, teraz je možné takmer 40 % žiarenia premeniť na elektrinu. Predchádzajúci rekord pre tento typsolárny panelmateriál mal účinnosť 39,2 %.
Existuje viac typov solárnych článkov, ako by ste si mohli myslieť. Tu použitý typ sú trojité spojovacie III-V tandemové solárne články, bežne používané v satelitoch a kozmických lodiach, hoci majú veľký potenciál aj na pevnej zemi.
„Nové články sú efektívnejšie a jednoduchšie na dizajn a mohli by byť užitočné pre rôzne nové aplikácie, ako sú napríklad veľmi obmedzené aplikácie alebo vesmírne aplikácie s nízkymi emisiami,“ povedal fyzik Myles Steiner z Národného laboratória pre obnoviteľnú energiu..“NREL) v Colorade.
Z hľadiska účinnosti solárnych článkov je dôležitá časť rovnice „trojitý spoj“. Každý uzol je sústredený v určitej časti slnečného spektrálneho rozsahu, čo znamená, že sa stratí a nevyužije menej svetla.
Efektívnosť sa ďalej zlepšuje použitím takzvanej technológie „kvantovej studne“. Fyzika za nimi je pomerne zložitá, ale všeobecnou myšlienkou je, že materiály sú starostlivo vybrané a optimalizované a sú čo najtenšie. minimálne množstvo energie potrebnej na vybudenie elektrónov a umožnenie toku prúdu.
V tomto prípade tri spojenia pozostávajú z fosfidu gália a india (GaInP), arzenidu gália (GaAs) s určitou extra účinnosťou kvantovej studne a arzenidu gália a india (GaInAs).
„Kľúčovým faktorom je, že zatiaľ čo GaAs je vynikajúci materiál a bežne sa používa v III-V multijunction článkoch, nemá presnú bandgap pre trojité junction články, čo znamená, že fotoprúd medzi tromi článkami nie je optimálny. “ povedal fyzik NREL Ryan France.
"Tu sme upravili medzeru v pásme pomocou kvantových vrtov pri zachovaní vynikajúcej kvality materiálu, čo umožňuje toto zariadenie a potenciálne ďalšie aplikácie."
Niektoré z vylepšení pridaných do tohto najnovšieho článku zahŕňajú zvýšenie množstva absorbovaného svetla bez zodpovedajúcej straty napätia. Na minimalizáciu obmedzení bolo urobených niekoľko ďalších technických vylepšení.
Toto je najvyššia účinnosť 1 slnka zo všetkýchsolárny panelbunka je zaznamenaná, aj keď sme zaznamenali vyššiu účinnosť pri intenzívnejšom slnečnom žiarení. Kým sa technológia presunie z laboratória do skutočného produktu, potenciálne zlepšenia sú vzrušujúce.
Články tiež zaznamenali pôsobivých 34,2 percent vesmírnej účinnosti, čo by mali dosiahnuť pri použití na obežnej dráhe. Ich hmotnosť a odolnosť voči časticiam s vysokou energiou ich robí obzvlášť vhodnými na túto úlohu.
„Keďže ide o najefektívnejšie 1-slnečné solárne články v čase písania tohto článku, tieto články tiež stanovujú nový štandard pre dosiahnuteľnú účinnosť všetkých fotovoltaických technológií,“ napísali vedci vo svojom publikovanom článku.
Čas odoslania: 24. mája 2022
