Bilim adamları zorlamaya devam ediyorSolar panellerDaha verimli olmak için ve rapor edilecek yeni bir rekor var: Yeni bir güneş pili, standart 1-güneş küresel aydınlatma koşullarında yüzde 39,5'lik bir verimliliğe ulaşıyor.
1-güneş işareti, sabit miktarda güneş ışığını ölçmenin yalnızca standart bir yoludur, şimdi radyasyonun neredeyse %40'ı elektriğe dönüştürülebilir. Bu tür için önceki rekorGüneş panelimalzeme %39.2 verimlilikteydi.
Etrafta düşündüğünüzden daha fazla güneş pili türü vardır. Burada kullanılan tip, sağlam zeminde de büyük potansiyele sahip olmalarına rağmen, genellikle uydularda ve uzay araçlarında kullanılan üçlü bağlantı III-V tandem güneş pilleridir.
Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndan fizikçi Myles Steiner, "Yeni hücrelerin tasarımı daha verimli ve daha basit ve son derece kısıtlı uygulamalar veya düşük emisyonlu uzay uygulamaları gibi çeşitli yeni uygulamalar için faydalı olabilir" dedi.”NREL) Colorado'da.
Güneş pili verimliliği açısından, denklemin "üçlü bağlantı" kısmı önemlidir. Her düğüm, güneş spektral aralığının belirli bir bölümünde yoğunlaşır, bu da daha az ışığın kaybolması ve kullanılmaması anlamına gelir.
Verimlilik, sözde "kuantum kuyusu" teknolojisi kullanılarak daha da artırılır. Bunların arkasındaki fizik oldukça karmaşıktır, ancak genel fikir, malzemelerin dikkatle seçilmiş, optimize edilmiş ve mümkün olduğunca ince olduğudur. Bu, bant aralığını etkiler, elektronları uyarmak ve akımın akmasına izin vermek için gereken minimum enerji miktarı.
Bu durumda, üç bağlantı galyum indiyum fosfitten (GaInP), bir miktar ekstra kuantum kuyusu verimliliğine sahip galyum arsenitten (GaAs) ve galyum indiyum arsenitten (GaInAs) oluşur.
”Anahtar faktör, GaAs'ın mükemmel bir malzeme olmasına ve III-V çok eklemli hücrelerde yaygın olarak kullanılmasına rağmen, üçlü bağlantı hücreleri için tam bant aralığına sahip olmamasıdır, bu da üç hücre arasındaki foto akımın denge optimal olmadığı anlamına gelir. ” dedi NREL fizikçisi Ryan France.
"Burada, bu cihazı ve potansiyel olarak diğer uygulamaları mümkün kılan mükemmel malzeme kalitesini korurken, kuantum kuyuları kullanarak bant aralığını değiştirdik."
Bu en son hücreye eklenen iyileştirmelerden bazıları, herhangi bir karşılık gelen voltaj kaybı olmadan emilen ışık miktarını artırmayı içerir. Kısıtlamaları en aza indirmek için birkaç başka teknik ayar yapılmıştır.
Bu, herhangi birinin en yüksek 1-güneş verimliliğidir.Güneş paneliKayıtlı hücre, ancak daha yoğun güneş radyasyonundan daha yüksek verimlilikler görmüş olsak da. Teknolojinin laboratuvardan gerçek ürüne geçmesi zaman alacak olsa da, potansiyel iyileştirmeler heyecan verici.
Hücreler ayrıca yörüngede kullanıldıklarında elde etmeleri gereken etkileyici bir yüzde 34,2 alan verimliliği kaydetti. Ağırlıkları ve yüksek enerjili parçacıklara karşı dirençleri onları bu görev için özellikle uygun kılıyor.
Araştırmacılar, yayınladıkları makalelerinde, "Bunlar, yazı yazıldığı sırada en verimli 1-güneş güneş pilleri olduğundan, bu hücreler aynı zamanda tüm fotovoltaik teknolojilerin ulaşılabilir verimliliği için yeni bir standart belirledi" diye yazdı.
Gönderim zamanı: Mayıs-24-2022
