سلول خورشیدی شش اتصال دو رکورد جهانی را برای کارایی دارد

دانشمندان آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر (NREL) یک سلول خورشیدی را تولید کرده اند که دارای راندمان نزدیک به 50٪ است.

این سلول خورشیدی شش اتصال اکنون رکورد جهانی بالاترین بازده تبدیل خورشیدی را با 47.1 درصد ، که در زیر نور متمرکز اندازه گیری شده است ، در اختیار دارد. تغییر در همان سلول نیز رکورد بهره وری را در زیر نور یک خورشید در 39.2٪ تنظیم کرده است.

جان گیزز ، دانشمند اصلی گروه فتوولتائیک کریستالی با راندمان بالا در NREL و نویسنده اصلی مقاله جدید در مورد سلول تنظیم کننده رکورد گفت: "این دستگاه واقعاً پتانسیل خارق العاده سلولهای خورشیدی چند منظوره را نشان می دهد ."

مقاله " سلولهای خورشیدی شش اتصالی III-V با 47.1٪ راندمان تبدیل زیر 143 خورشید" ، در مجله Nature Energy به نظر می رسد . نویسندگان Geisz دانشمندان NREL رایان فرانسه ، کوین شولته ، میلز اشتاینر ، اندرو نورمن ، هاروی گاتری ، متیو یانگ ، تائو سونگ و توماس موریاری هستند.

برای ساخت دستگاه ، محققان NREL به مواد III-V که به اصطلاح به دلیل قرار گرفتن در جدول تناوبی گفته می شوند ، اعتماد کردند - این طیف گسترده ای از خواص جذب نور را دارد. هر یک از شش اتصال سلول (لایه های فوتو اکتیو) به طور خاص برای گرفتن نور از قسمت خاصی از طیف خورشیدی طراحی شده است. این دستگاه حاوی حدود 140 لایه کل مواد مختلف III-V برای پشتیبانی از عملکرد این اتصالات است و در عین حال سه برابر باریک تر از موی انسان است. سلولهای خورشیدی III-V به دلیل ماهیت بسیار کارآمد و هزینه های مربوط به ساخت آنها ، اغلب در نیروگاه های ماهواره ای مورد استفاده قرار می گیرند که عملکرد بی نظیر III-V را به خود اختصاص می دهد.

رایان فرانسه ، نویسنده و دانشمند گروه Multijunctions III-V در NREL ، گفت: با این وجود ، سلول خورشیدی شش اتصال شش برای استفاده در فتوولتائیک کنسانتره مناسب است.

وی گفت: "یک راه برای کاهش هزینه کاهش منطقه مورد نیاز است." و شما می توانید با استفاده از یک آینه این کار را انجام دهید تا نور را بگیرید و نور را به یک نقطه متمرکز کنید. سپس می توانید با یک صدم یا حتی دور شوید. از هزاران ماده ، در مقایسه با یک سلول سیلیکون با صفحه مسطح استفاده می کنید. شما با تمرکز نور از ماده نیمه هادی بسیار کمتری استفاده می کنید. یک مزیت اضافی این است که وقتی شما نور را متمرکز می کنید ، راندمان بالا می رود. "

فرانسه پتانسیل بالای سلول خورشیدی را برای تجاوز از 50٪ از کارآیی را "واقعاً بسیار دست یافتنی" توصیف کرد ، اما به دلیل محدودیتهای اساسی تحمیل شده توسط ترمودینامیک نمی توان به بهره وری 100٪ رسید.

Geisz گفت که در حال حاضر اصلیترین مانع تحقیق برای از بین بردن 50٪ راندمان کاهش موانع مقاومت در داخل سلول است که مانع جریان جریان می شود. در همین حال ، وی خاطرنشان می کند که NREL همچنین به شدت در کاهش هزینه سلول های خورشیدی III-V مشغول است و بازارهای جدیدی را برای این دستگاه های بسیار کارآمد ایجاد می کند.