Wetenskaplikes gaan voort om te druksonpaneleom meer doeltreffend te wees, en daar is 'n nuwe rekord om te rapporteer: 'n Nuwe sonsel bereik 'n doeltreffendheid van 39,5 persent onder standaard 1-son globale beligtingstoestande.
Die 1-son merk is net 'n gestandaardiseerde manier om 'n vaste hoeveelheid sonlig te meet, nou kan byna 40% van die straling in elektrisiteit omgeskakel word. Die vorige rekord vir hierdie tipe vansonpaneelmateriaal was 39,2% doeltreffendheid.
Daar is meer soorte sonselle in die omtrek as wat jy dalk dink. Die tipe wat hier gebruik word, is drievoudige aansluiting III-V tandem sonselle, wat algemeen in satelliete en ruimtetuie ontplooi word, hoewel hulle ook groot potensiaal op vaste grond het.
"Die nuwe selle is meer doeltreffend en eenvoudiger om te ontwerp, en kan nuttig wees vir 'n verskeidenheid nuwe toepassings, soos hoogs beperkte toepassings of lae-emissie ruimtetoepassings," het fisikus Myles Steiner van die Nasionale Hernubare Energie Laboratorium gesê..”NREL) in Colorado.
Wat sonseldoeltreffendheid betref, is die "drievoudige aansluiting"-deel van die vergelyking belangrik. Elke knoop is gekonsentreer in 'n spesifieke deel van die sonspektrale reeks, wat beteken dat minder lig verlore gaan en ongebruik word.
Doeltreffendheid word verder verbeter deur die gebruik van sogenaamde "quantum well"-tegnologie. Die fisika daaragter is redelik kompleks, maar die algemene idee is dat die materiale noukeurig gekies en geoptimaliseer is, en so dun as moontlik. Dit beïnvloed die bandgaping, die minimum hoeveelheid energie wat benodig word om elektrone op te wek en stroom toe te laat om te vloei.
In hierdie geval bestaan die drie aansluitings uit galliumindiumfosfied (GaInP), galliumarsenied (GaAs) met 'n bietjie ekstra kwantumputdoeltreffendheid, en galliumindiumarsenied (GaInAs).
"'n Sleutelfaktor is dat hoewel GaAs 'n uitstekende materiaal is en algemeen in III-V multiaansluitingselle gebruik word, dit nie die presiese bandgaping vir drievoudige aansluitingselle het nie, wat beteken die fotostroom tussen die drie selle. Die balans is nie optimaal nie, ” het NREL-fisikus Ryan France gesê.
"Hier het ons die bandgaping aangepas deur kwantumputte te gebruik, terwyl ons die uitstekende materiaalkwaliteit behou, wat hierdie toestel en moontlik ander toepassings moontlik maak."
Sommige van die verbeterings wat in hierdie nuutste sel bygevoeg is, sluit in die verhoging van die hoeveelheid lig wat geabsorbeer word sonder enige ooreenstemmende spanningsverlies. Verskeie ander tegniese aanpassings is gemaak om beperkings te minimaliseer.
Dit is die hoogste 1-son doeltreffendheid van enigesonpaneelsel op rekord, hoewel ons hoër doeltreffendheid van meer intense sonbestraling gesien het. Alhoewel dit tyd sal neem vir die tegnologie om van die laboratorium na die werklike produk te beweeg, is die potensiële verbeterings opwindend.
Die selle het ook 'n indrukwekkende ruimtedoeltreffendheid van 34,2 persent aangeteken, wat is wat hulle moet bereik wanneer hulle in 'n wentelbaan gebruik word. Hul gewig en weerstand teen hoë-energiedeeltjies maak hulle besonder geskik vir hierdie taak.
"Aangesien dit die doeltreffendste 1-son-sonselle is ten tyde van die skryf hiervan, stel hierdie selle ook 'n nuwe standaard vir die haalbare doeltreffendheid van alle fotovoltaïese tegnologieë," het die navorsers in hul gepubliseerde artikel geskryf.
Postyd: 24 Mei 2022
