Трикомпонентна слънчева клетка постига над 50% ефективност
Сегашният световен рекорд за ефективност на трикомпонентна слънчева клетка е 44%, но сътрудничеството между американската Naval Research Laboratory, лондонския Imperial College и частната корпорация MicroLink Devices Inc. е довело до създаването на фотоволтаична клетка, която може да се счупи 50-процентовата бариера за ефективност на преобразуване при концентрирано слънчево осветяване.
В момента най-добрите примери за „традиционните“ силициеви соларни клетки постигат около 25% ефективност, докато многокомпонентните клетки постигат повече от 40%. Многокомпонентните слънчеви клетки съдържат няколко слоя от полупроводников материал, наложени един върху друг, като целта на всеки от тях е да поеме различна дължина на вълната на светлината. По този начин се повишава тяхната ефективност. Горните пластове абсорбират светлината с къса дължина на вълната, докато голяма дължина на вълната се поема от слоевете по-долу.
Ключът към новата многслойна клетка дизайн е идентифициран като нещо, което се нарича „InAlAsSb кватернерни сплави“ при които материалът, улавящ късите вълни, може да се „отглежда“ върху субстрат от индиев фосфид (INP). Използвани в многсойната архитектура на учените, сплавите могат да постигнат максимално директно поглъщане при 1,8 електронволта, което е повече от другите често използваните материали, „отгледани“ върху същия субстрат, които имат максимум от 1,4 електронволта.
„Това изследване доведе до проектирането на иновативна, реално постижима многслойна слънчева клетка с потенциал да надмине 50-процентовата бариера за ефективност на преобразуване на концентрирано осветление”, казва Робърт Уолтърс, учен от NRL.
Екипът от учени ще продължи да разработва технологията през следващите три години с финансиране от американското министерство на енергетиката.
