Teadlased jätkavad survetpäikesepaneelidEt olla tõhusam, ja tuleb teatada uuest rekordist: uue päikesepatarei efektiivsus on 39,5 protsenti standardsetes ühe päikese globaalsetes valgustingimustes.
1-päikese märk on lihtsalt standardne viis kindla päikesevalguse hulga mõõtmiseks, nüüd saab peaaegu 40% kiirgusest muundada elektriks. Eelmine rekord seda tüüpi päikesevalguse kohtapäikesepaneelmaterjali efektiivsus oli 39,2%.
Päikesepatareide tüüpe on ümberringi rohkem, kui arvate. Siin kasutatakse kolmekordse ristmikuga III-V tandempäikesepatareid, mida kasutatakse tavaliselt satelliitides ja kosmoselaevades, kuigi neil on suur potentsiaal ka kindlal pinnal.
"Uued rakud on tõhusamad ja lihtsamini kujundatavad ning võivad olla kasulikud mitmesuguste uute rakenduste jaoks, nagu näiteks väga piiratud rakendused või vähese heitega kosmoserakendused," ütles füüsik Myles Steiner riiklikust taastuvenergia laborist..”NREL) Colorados.
Päikesepatareide efektiivsuse seisukohast on võrrandi "kolmekordne ristmik" osa oluline. Iga sõlm on koondunud päikese spektrivahemiku kindlasse ossa, mis tähendab, et valgust kaob ja kasutatakse vähem.
Tõhusust parandab veelgi nn kvantkaevu tehnoloogia kasutamine. Nende taga olev füüsika on üsna keeruline, kuid üldine idee on see, et materjalid on hoolikalt valitud ja optimeeritud ning võimalikult õhukesed. See mõjutab ribalaiust, minimaalne energiakogus, mis on vajalik elektronide ergastamiseks ja voolu voolamiseks.
Sel juhul koosnevad need kolm ristmikku gallium-indiumfosfiidist (GaInP), gallium-arseniidist (GaAs), millel on täiendav kvantkaevude efektiivsus, ja galliumindiumarseniidist (GaInAs).
"Võtmeteguriks on see, et kuigi GaAs on suurepärane materjal ja seda kasutatakse tavaliselt III-V mitmeühendusega rakkudes, ei ole sellel kolmekordsete ühenduselementide jaoks täpset ribalaiust, mis tähendab fotovoolu kolme elemendi vahel. Tasakaal ei ole optimaalne, "ütles NREL-i füüsik Ryan France.
"Siin oleme muutnud ribalaiust kvantkaevude abil, säilitades samal ajal suurepärase materjalikvaliteedi, mis võimaldab seda seadet ja potentsiaalselt muid rakendusi."
Mõned sellesse lahtrisse lisatud täiustused hõlmavad neeldunud valguse hulga suurendamist ilma vastava pingekadudeta. Piirangute minimeerimiseks on tehtud mitmeid muid tehnilisi muudatusi.
See on kõigist kõrgeim 1-päikese efektiivsuspäikesepaneelelement on registreeritud, kuigi oleme näinud suuremat tõhusust intensiivsemas päikesekiirguses. Kuigi tehnoloogia laborist tegeliku tooteni jõudmine võtab aega, on võimalikud täiustused põnevad.
Rakud registreerisid ka muljetavaldava 34,2-protsendilise ruumiefektiivsuse, mille nad peaksid orbiidil kasutamisel saavutama. Nende kaal ja vastupidavus suure energiaga osakestele muudavad need selle ülesande jaoks eriti sobivaks.
"Kuna need on kirjutamise ajal kõige tõhusamad 1-päikesepatareid, seadsid need elemendid ka uue standardi kõigi fotogalvaaniliste tehnoloogiate saavutatavale tõhususele," kirjutasid teadlased oma avaldatud artiklis.
Postitusaeg: 24. mai-2022
