Para saintis terus mendesakpanel solarmenjadi lebih cekap, dan terdapat rekod baharu untuk dilaporkan: Sel solar baharu mencapai kecekapan 39.5 peratus di bawah keadaan pencahayaan global 1 matahari standard.
Tanda 1 matahari hanyalah cara piawai untuk mengukur jumlah cahaya matahari yang tetap, kini hampir 40% sinaran boleh ditukar kepada elektrik. Rekod sebelumnya untuk jenis inipanel solarbahan adalah kecekapan 39.2%.
Terdapat lebih banyak jenis sel suria di sekeliling daripada yang anda fikirkan. Jenis yang digunakan di sini ialah sel solar tandem tiga simpang III-V, biasanya digunakan dalam satelit dan kapal angkasa, walaupun ia juga mempunyai potensi besar di atas tanah pepejal.
"Sel baharu adalah lebih cekap dan lebih mudah untuk mereka bentuk, dan boleh berguna untuk pelbagai aplikasi baharu, seperti aplikasi yang sangat terhad atau aplikasi ruang pelepasan rendah," kata ahli fizik Myles Steiner dari Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan..”NREL) di Colorado.
Dari segi kecekapan sel suria, bahagian "simpang tiga" persamaan adalah penting. Setiap simpulan tertumpu pada bahagian tertentu julat spektrum suria, yang bermaksud kurang cahaya hilang dan tidak digunakan.
Kecekapan dipertingkatkan lagi dengan menggunakan teknologi yang dipanggil "telaga kuantum". Fizik di belakangnya agak kompleks, tetapi idea umum ialah bahan dipilih dengan teliti dan dioptimumkan, dan setipis mungkin. Ini menjejaskan jurang jalur, jumlah minimum tenaga yang diperlukan untuk menguja elektron dan membenarkan arus mengalir.
Dalam kes ini, tiga persimpangan terdiri daripada gallium indium phosphide (GaInP), gallium arsenide (GaAs) dengan beberapa kecekapan telaga kuantum tambahan, dan gallium indium arsenide (GaInAs).
"Faktor utama ialah walaupun GaA adalah bahan yang sangat baik dan biasanya digunakan dalam sel multijunction III-V, ia tidak mempunyai celah jalur yang tepat untuk sel simpang tiga, yang bermaksud arus foto antara tiga sel Imbangan tidak optimum, ” kata ahli fizik NREL Ryan France.
"Di sini, kami telah mengubah suai jurang jalur dengan menggunakan telaga kuantum, sambil mengekalkan kualiti bahan yang sangat baik, yang membolehkan peranti ini dan aplikasi lain yang berpotensi."
Beberapa penambahbaikan yang ditambahkan dalam sel terbaharu ini termasuk meningkatkan jumlah cahaya yang diserap tanpa kehilangan voltan yang sepadan. Beberapa tweak teknikal lain telah dibuat untuk meminimumkan sekatan.
Ini adalah kecekapan 1 matahari tertinggipanel solarsel dalam rekod, walaupun kami telah melihat kecekapan yang lebih tinggi daripada sinaran suria yang lebih sengit. Walaupun ia akan mengambil masa untuk teknologi bergerak dari makmal ke produk sebenar, potensi penambahbaikan adalah menarik.
Sel-sel itu juga mencatatkan kecekapan ruang 34.2 peratus yang mengagumkan, yang sepatutnya dicapai apabila digunakan di orbit. Berat dan ketahanannya terhadap zarah tenaga tinggi menjadikannya sangat sesuai untuk tugas ini.
"Memandangkan ini adalah sel suria 1 matahari yang paling cekap pada masa penulisan, sel-sel ini juga menetapkan piawaian baharu untuk kecekapan yang boleh dicapai bagi semua teknologi fotovoltaik," tulis para penyelidik dalam kertas terbitan mereka.
Masa siaran: Mei-24-2022
