Учени от Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) създадоха слънчева клетка с ефективност от близо 50%. Шест-слънчевата слънчева клетка сега държи световния рекорд за най-висока ефективност на слънчево преобразуване от 47,1%, което беше измерено при концентрирано осветление. Вариация на същата клетка също поставя рекорд за ефективност при едно-слънчево осветяване от 39,2%.
„Това устройство наистина демонстрира изключителния потенциал на многопреходните слънчеви клетки“, каза Джон Гайс, главен учен в Групата за високо-ефективна кристална фотоволтаика в NREL и водещ автор на нова статия за-поставящата рекорд клетка.
Статията „Шест -юнкция III-V слънчеви клетки с 47,1% ефективност на преобразуване при концентрация от 143 слънца“ се появява в списанието Nature Energy. Съавторите на Geisz са учени от NREL Райън Франс, Кевин Шулте, Майлс Щайнер, Андрю Норман, Харви Гътри, Матю Йънг, Тао Сонг и Томас Мориарти.
За да конструират устройството, изследователите на NREL разчитаха на III-V материали -- така-наречени поради позицията им в периодичната таблица -- които имат широк спектър от свойства за поглъщане на светлина. Всяка от шестте кръстовища на клетката (фотоактивните слоеве) е специално проектирана да улавя светлина от определена част от слънчевия спектър. Устройството съдържа общо около 140 слоя от различни III-V материали, за да поддържа работата на тези кръстовища, и въпреки това е три пъти по-тясно от човешки косъм. Поради своята високоефективна природа и разходите, свързани с производството им, слънчевите клетки III-V най-често се използват за захранване на сателити, които оценяват несравнимата производителност на III-V.
На Земята обаче слънчевата клетка с шест-прехода е много-подходяща за използване във фотоволтаични концентратори, каза Райън Франс, съ-автор и учен в III-V Multijunction Group в NREL.
„Един от начините за намаляване на разходите е да намалите необходимата площ,“ каза той, „и можете да направите това, като използвате огледало за улавяне на светлината и фокусиране на светлината до определена точка. Тогава можете да се разминете с една стотна или дори една хилядна от материала в сравнение с плоска -плоска силициева клетка. Използвате много по-малко полупроводников материал, като концентрирате светлината. Допълнително предимство е, че ефективността се повишава, докато концентрирате светлината.“
Франция описа потенциала на слънчевата клетка да надхвърли 50% ефективност като „всъщност много постижима“, но тази 100% ефективност не може да бъде достигната поради фундаменталните ограничения, наложени от термодинамиката.
Geisz каза, че в момента основното изследователско препятствие за достигане на 50% ефективност е намаляването на резистивните бариери вътре в клетката, които възпрепятстват протичането на ток. Междувременно той отбелязва, че NREL също е силно ангажирана с намаляването на разходите за III-V слънчеви клетки, позволявайки нови пазари за тези високоефективни устройства.
Новини от: Science Daily
Репост от: China Nuclear ITG Capita Management Company
Свържете се с нас: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
