Ogniwo słoneczne o wydajności, jakiej jeszcze nie było. To nowy rekord!

Przedstawiciele Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej podlegającego pod Departament Energii Stanów Zjednoczonych ogłosili, że zaprojektowane przez nich ogniwo słoneczne ma rekordowo wysoką wydajność.

Opisali swoje dokonania na łamach Joule, wyjaśniając, w jaki sposób udało im się stworzyć ogniwo o wydajności wynoszącej 39,5%. Być może taki rezultat wydaje się Wam stosunkowo niski, szczególnie w kontekście doniesień z 2019 roku, poświęconych wynikowi przekraczającemu 47%. W tamtym przypadku testy prowadzono jednak w mało realnych warunkach wysokiego nasłonecznienia.

Czytaj też: Energia odnawialna magazynowana pod wodą. Ocean Battery oferuje rewolucję

Tutaj mamy natomiast do czynienia z najwyższą wydajnością udokumentowaną w przypadku jakiegokolwiek typu ogniwa w warunkach rzeczywistych. Warto podkreślić, iż nowe ogniwo zostało również przetestowane pod kątem wykorzystania w przestrzeni kosmicznej. w takich okolicznościach mogłoby ono służyć na przykład do zasilania satelitów komunikacyjnych. Wynik wyniósł w tym przypadku 34,2%, co również jest imponujące.

Ogniwo słoneczne osiągnęły wydajność wynoszącą 39,5%

Opisywany model powstał w oparciu o architekturę nazywaną IMM. Ogniwo w takiej konstrukcji składa się z trzech elementów, które generują prąd elektryczny w reakcji na dostęp do światła. Każde z tych złączy składa się z innego materiału. Idąc od góry są to: arsenofosforek indowo-galowy, arsenek galu i arsenek indowo-galowy. Każdy z tych materiałów może funkcjonować na odmiennych długościach fali, dlatego ogniwo jest w stanie przechwytywać więcej energii.

Nowe ogniwo jest bardziej wydajne i ma prostszą konstrukcję, która może być przydatna w wielu nowych zastosowaniach, takich jak aplikacje o bardzo ograniczonej powierzchni lub aplikacje kosmiczne o niskim promieniowaniu. Myles Steiner, High-Efficiency Crystalline Photovoltaics Group

Czytaj też: Powstały tanie ogniwa wodorowe. To kolejny krok w kierunku nowych źródeł energii

Swoje zrobiło też wykorzystanie tzw. studni kwantowej w środkowej warstwie tych materiałów. Umieszczając warstwę przewodzącą pomiędzy dwoma innymi materiałami o szerszej przerwie między pasmami, naukowcy byli w stanie ograniczyć elektrony do dwóch wymiarów. W efekcie materiał przechwytywał więcej światła. Jednym z największych problemów związanych z tą konstrukcją będzie wysoki koszt jej produkcji, dlatego naukowcy zamierzają się teraz skupić na próbie jego obniżenia.