Els científics del National Renewable Energy Laboratory (NREL) han fabricat una cèl·lula solar amb una eficiència de gairebé el 50%. La cèl·lula solar de sis-unions té ara el rècord mundial d'eficiència de conversió solar més alta amb un 47,1%, que es va mesurar amb il·luminació concentrada. Una variació de la mateixa cel·la també estableix el rècord d'eficiència sota una-il·luminació solar al 39,2%.
"Aquest dispositiu demostra realment l'extraordinari potencial de les cèl·lules solars multiunió", va dir John Geisz, científic principal del grup de fotovoltaics cristal·lins d'alta -eficiència de NREL i autor principal d'un nou article sobre la cèl·lula de rècord-.
El document, "Sis cèl·lules solars de la unió III-V amb un 47,1% d'eficiència de conversió sota una concentració de 143 sols", apareix a la revista Nature Energy. Els co-autors de Geisz són els científics de NREL Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song i Thomas Moriarty.
Per construir el dispositiu, els investigadors de NREL es van basar en materials III-V -- anomenats així-per la seva posició a la taula periòdica -, que tenen una àmplia gamma de propietats d'absorció de llum. Cadascuna de les sis unions de la cèl·lula (les capes fotoactives) està especialment dissenyada per capturar la llum d'una part específica de l'espectre solar. El dispositiu conté unes 140 capes totals de diversos materials III-V per donar suport al rendiment d'aquestes unions, però és tres vegades més estret que un cabell humà. A causa de la seva naturalesa altament eficient i el cost associat a la seva fabricació, les cèl·lules solars III-V s'utilitzen amb més freqüència per alimentar satèl·lits, que valoren el rendiment inigualable de III-V.
A la Terra, però, la cèl·lula solar de sis-unions és perfecta-per utilitzar-la en concentradors fotovoltaics, va dir Ryan France, co-autor i científic del III-V Multijunction Group de NREL.
"Una manera de reduir el cost és reduir l'àrea necessària", va dir, "i podeu fer-ho utilitzant un mirall per capturar la llum i enfocar la llum fins a un punt. Llavors podeu sortir amb una centèsima o fins i tot una mil·lèsima part del material, en comparació amb una cèl·lula de silici de placa plana. Utilitzeu molt menys material semiconductor concentrant la llum. Un avantatge addicional és que la concentració de la llum augmenta".
França va descriure el potencial de la cèl·lula solar per superar el 50% d'eficiència com "en realitat molt assolible", però aquesta eficiència no es pot assolir a causa dels límits fonamentals imposats per la termodinàmica.
Geisz va dir que actualment el principal obstacle de recerca per superar el 50% d'eficiència és reduir les barreres resistives dins de la cèl·lula que impedeixen el flux de corrent. Mentrestant, assenyala que NREL també està molt compromès en la reducció del cost de les cèl·lules solars III-V, la qual cosa permet nous mercats per a aquests dispositius altament eficients.
Notícies de: Science Daily
Republicat per: China Nuclear ITG Capita Management Company
Contacta amb nosaltres: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
