Ang bagong quantum well solar cells ay nagtakda lamang ng world record para sa kahusayan

Ang mga siyentipiko ay patuloy na nagtutulaksolar panelupang maging mas mahusay, at may bagong rekord na iuulat: Ang isang bagong solar cell ay nakakamit ng kahusayan na 39.5 porsiyento sa ilalim ng karaniwang 1-sun pandaigdigang mga kondisyon ng pag-iilaw.
Ang 1-sun mark ay isang standardized na paraan lamang upang sukatin ang isang nakapirming dami ng sikat ng araw, ngayon halos 40% ng radiation ay maaaring ma-convert sa kuryente. Ang nakaraang tala para sa ganitong uri ngsolar panelang materyal ay 39.2% na kahusayan.
Mayroong higit pang mga uri ng solar cell sa paligid kaysa sa iniisip mo. Ang uri na ginamit dito ay triple-junction III-V tandem solar cells, na karaniwang naka-deploy sa mga satellite at spacecraft, bagama't mayroon din silang malaking potensyal sa solidong lupa.

"Ang mga bagong cell ay mas mahusay at mas simple sa disenyo, at maaaring maging kapaki-pakinabang para sa iba't ibang mga bagong aplikasyon, tulad ng mga napakahigpit na aplikasyon o mababang-emission space application," sabi ng physicist na si Myles Steiner ng National Renewable Energy Laboratory..”NREL) sa Colorado.
Sa mga tuntunin ng kahusayan ng solar cell, ang "triple junction" na bahagi ng equation ay mahalaga. Ang bawat buhol ay puro sa isang partikular na bahagi ng solar spectral range, na nangangahulugang mas kaunting liwanag ang nawawala at hindi nagamit.
Ang kahusayan ay higit na napabuti sa pamamagitan ng paggamit ng tinatawag na "quantum well" na teknolohiya. pinakamababang halaga ng enerhiya na kinakailangan upang pukawin ang mga electron at payagan ang kasalukuyang daloy.
Sa kasong ito, ang tatlong junction ay binubuo ng gallium indium phosphide (GaInP), gallium arsenide (GaAs) na may ilang dagdag na quantum well efficiency, at gallium indium arsenide (GaInAs).
"Ang isang mahalagang kadahilanan ay na habang ang GaAs ay isang mahusay na materyal at karaniwang ginagamit sa III-V multijunction na mga cell, wala itong eksaktong bandgap para sa mga triple junction cell, na nangangahulugang ang photocurrent sa pagitan ng tatlong mga cell Ang balanse ay hindi optimal, ” sabi ng NREL physicist na si Ryan France.
"Dito, binago namin ang band gap sa pamamagitan ng paggamit ng mga quantum well, habang pinapanatili ang mahusay na kalidad ng materyal, na nagbibigay-daan sa device na ito at potensyal na iba pang mga application."
Ang ilan sa mga pagpapahusay na idinagdag sa pinakabagong cell na ito ay kinabibilangan ng pagtaas ng dami ng liwanag na na-absorb nang walang anumang katumbas na pagkawala ng boltahe. Ilang iba pang teknikal na pag-aayos ang ginawa upang mabawasan ang mga paghihigpit.

Ito ang pinakamataas na 1-sun efficiency ng alinmansolar panelcell on record, bagama't nakakita kami ng mas mataas na kahusayan mula sa mas matinding solar radiation. Bagama't magtatagal ang teknolohiya upang lumipat mula sa lab patungo sa aktwal na produkto, ang mga potensyal na pagpapabuti ay kapana-panabik.
Ang mga cell ay nagtala din ng isang kahanga-hangang 34.2 porsyento na kahusayan sa espasyo, na kung ano ang dapat nilang makamit kapag ginamit sa orbit.
"Dahil ang mga ito ay ang pinaka mahusay na 1-sun solar cells sa oras ng pagsulat, ang mga cell na ito ay nagtatakda din ng isang bagong pamantayan para sa matamo na kahusayan ng lahat ng mga teknolohiyang photovoltaic," isinulat ng mga mananaliksik sa kanilang nai-publish na papel.