Sciencistoj daŭre puŝassunaj panelojpor esti pli efika, kaj estas nova rekordo por raporti: Nova sunĉelo atingas efikecon de 39,5 procentoj sub normaj 1-sunaj tutmondaj lumkondiĉoj.
La 1-suna marko estas nur normigita maniero mezuri fiksan kvanton da sunlumo, nun preskaŭ 40% de la radiado povas esti konvertita en elektron.La antaŭa rekordo por ĉi tiu tipo desuna panelomaterialo estis 39.2% efikeco.
Ĉirkaŭe estas pli da specoj de sunĉeloj ol vi povus pensi. La tipo uzata ĉi tie estas tri-junkciaj III-V tandemaj sunĉeloj, ofte deplojitaj en satelitoj kaj kosmoŝipoj, kvankam ili ankaŭ havas grandan potencialon sur solida grundo.
"La novaj ĉeloj estas pli efikaj kaj pli simple dezajneblaj, kaj povus esti utilaj por diversaj novaj aplikoj, kiel tre limigitaj aplikoj aŭ malmult-emisaj spacaj aplikoj," diris fizikisto Myles Steiner de la Nacia Laboratorio pri Renoviĝanta Energio..”NREL) en Kolorado.
En terminoj de suna ĉela efikeco, la "triobla krucvojo" parto de la ekvacio estas grava. Ĉiu nodo estas koncentrita en specifa parto de la suna spektra intervalo, kio signifas ke malpli da lumo estas perdita kaj neuzata.
Efikeco estas plue plibonigita uzante tiel nomatan "kvantuma puto" teknologio. La fiziko malantaŭ ili estas sufiĉe kompleksa, sed la ĝenerala ideo estas ke la materialoj estas zorge elektitaj kaj optimumigitaj, kaj kiel eble plej maldikaj. Ĉi tio influas la bendan breĉon, la minimuma kvanto de energio necesa por eksciti elektronojn kaj permesi al fluo flui.
En tiu kazo, la tri krucvojoj konsistas el galiumindia fosfido (GaInP), galiumarsenido (GaAs) kun iom da ekstra kvantuma putefikeco, kaj galiumindia arsenido (GaInAs).
”Klosila faktoro estas, ke dum GaAs estas bonega materialo kaj estas ofte uzata en III-V-multijunkciaj ĉeloj, ĝi ne havas la precizan bandgap por trioblaj krucvojaj ĉeloj, kio signifas la fotofluon inter la tri ĉeloj. La ekvilibro ne estas optimuma, ” diris NREL-fizikisto Ryan France.
"Ĉi tie, ni modifis la bendan breĉon uzante kvantumajn putojn, konservante la bonegan materialan kvaliton, kiu ebligas ĉi tiun aparaton kaj eble aliajn aplikojn."
Kelkaj el la plibonigoj aldonitaj en ĉi tiu lasta ĉelo inkluzivas pliigi la kvanton de lumo sorbita sen ajna responda tensio-perdo. Pluraj aliaj teknikaj tuŝoj estis faritaj por minimumigi limigojn.
Ĉi tiu estas la plej alta 1-suna efikeco de ĉiujsuna paneloĉelo registrite, kvankam ni vidis pli altajn efikecojn de pli intensa suna radiado.Dum ĝi bezonos tempon por la teknologio moviĝi de la laboratorio al la reala produkto, la eblaj plibonigoj estas ekscitaj.
La ĉeloj ankaŭ registris impresan 34.2-procentan spacan efikecon, kio estas kion ili devus atingi kiam ili estas uzataj en orbito. Ilia pezo kaj rezisto al alt-energiaj partikloj igas ilin aparte taŭgaj por ĉi tiu tasko.
"Ĉar ĉi tiuj estas la plej efikaj 1-sunaj sunaj ĉeloj en la momento de la skribado, ĉi tiuj ĉeloj ankaŭ starigas novan normon por la atingebla efikeco de ĉiuj fotovoltaikaj teknologioj," skribis la esploristoj en sia publikigita artikolo.
Afiŝtempo: majo-24-2022
