Сонячна революція? Надзвичайно ефективний сонячний елемент був побудований.

103

(Щоб не читати статтю – можете подивитися відео)

Прототип сонячного елемента був побудований в Університеті Джорджа Вашингтона, який здатний захоплювати майже половину енергії сонячного випромінювання, що досягає Землі.

Прототип сонячного елемента перетворює пряме сонячне світло в електрику з ефективністю до 44,5 відсотка. Винахід американських вчених має потенціал стати найефективнішими сонячними елементами в світі.

Нова посилання дещо відрізняється від тих, які зазвичай видно на дахах будинків. Пристрій використовує так звані Концентратори CPV. Це оптичні пристрої, призначені для концентрації енергії, що досягає сонячних елементів. Вони фокусують сонячні промені на крихітній мікроскопічної клітинці розміром менше 1 мм 2 .

Прототип складається з декількох пов’язаних посилань. Кожен шар поглинає енергію з визначеного діапазону сонячного спектру. Таким чином, було досягнуто значне поліпшення ефективності клітин. Коли світло проходить через екран, що складається з таких взаємопов’язаних осередків, майже половина енергії сонячного випромінювання перетвориться в електрику. Для порівняння, у даний час найбільш поширені сонячні елементи перетворюють лише близько 25 відсотків. доступна енергія в електриці.

– близько 99 відсотків потужність, що міститься в сонячному світлі, що досягає поверхні Землі, знаходиться в діапазоні довжин хвиль від 250 до 2500 нанометрів. Але звичайні матеріали, використовувані в сучасних сонячних елементах, не здатні охопити весь спектр. Наш прототип здатний уловлювати енергію, що міститься в цих більш довгих хвилях, яка ігнорується використовуваними в даний час клітинами, – сказав директор з досліджень Метью Ламб.

Вчені працювали над створенням більш ефективних сонячних елементів протягом багатьох років. Новий підхід має декілька нових аспектів. Він використовує сімейство матеріалів на основі галлийсурьмяных підкладок, які звичайно використовуються в лазерах і фотоприемниках. Конструкція такої комірки має особливу структуру. Нижні шари поглинають енергію, що міститься на більш короткій довжині хвилі, а зверху – високоефективні елементи, що вловлюють енергію від випромінювання з більш високим діапазоном довжин хвиль.

фото: Університет Джорджа Вашингтона

Так звана методика була використана для виготовлення прототипу. трансферна друк, завдяки якій збірка цих невеликих пристроїв здійснюється з високою точністю. Робота вчених з Вашингтона була опублікована в престижному журналі Advanced Energy Materials .

Новий сонячний елемент дуже дорогий. Однак дослідники хотіли продемонструвати можливість підвищення ефективності отримання енергії від сонячного випромінювання. Техніка, яка використовується для виробництва нових клітин, має великий потенціал. У кінцевому рахунку, на ринку може з’явитися продукт, виготовлений за аналогічною технологією при одночасному зниженні витрат.

Джерело: Університет Джорджа Вашингтона , фото: CC BY 2.0 / Фернандо Томас / Wikimedia Commons