Sursa: newatlas.com
Noua celulă solară a echipei a înregistrat o eficiență de 39,5%, în condiții de iluminare echivalente cu cele ale Soarelui. Aceasta este o distincție importantă de făcut – alte celule solare experimentale au înregistrat eficiențe de până la 47 la sută, dar aceasta este sub lumină foarte concentrată. Măsurarea eficienței lor sub iluminarea „un singur soare” oferă o mai bună indicație a cât de bine ar putea funcționa în lumea reală.
Noua celulă solară depășește recordul anterior al echipei de 39,2% din 2020. Prin comparație, celulele solare cu siliciu utilizate în mod obișnuit și celulele solare perovskite emergente depășesc o eficiență de aproximativ 25%, în timp ce celulele solare tandem care combină ambele materiale se apropie de 30%.
Celula solară NREL a fost, de asemenea, testată pentru cât de bine ar funcționa în spațiu, dacă ar fi folosită pentru alimentarea sateliților și a altor nave spațiale. În aceste condiții, a atins o eficiență respectabilă de 34,2 la sută.
Noua celulă solară se bazează pe o arhitectură cunoscută sub numele de celule cu multijoncțiune metamorfică inversată (IMM) și conține trei „joncțiuni”, componentele care produc curent electric ca răspuns la lumină. Fiecare dintre aceste joncțiuni este făcută dintr-un material diferit - în acest caz, aceasta este fosfură de galiu-indiu deasupra, arseniura de galiu în mijloc și arseniura de galiu-indiu în partea de jos. Aceste trei materiale sunt specializate în lungimi de undă diferite de lumină, permițând celulei solare în ansamblu să colecteze mai multă energie din spectrul luminos.
Un alt avans care a contribuit la noul record de eficiență a fost construirea stratului mijlociu cu „puțuri cuantice”. În esență, prin intercalarea unui strat conductiv între alte două materiale cu o bandă interzisă mai mare, electronii sunt limitați la două dimensiuni, ceea ce permite materialului să capteze mai multă lumină. Stratul mijlociu al acestei celule solare conținea până la 300 de puțuri cuantice, sporind eficiența generală la noi înălțimi.
Descoperirea poate fi importantă pentru tehnologia celulelor solare, dar echipa spune că fabricarea acestui tip de celule este încă destul de costisitoare. Vor fi necesare eforturi suplimentare pentru a reduce aceste costuri și pentru a deschide noi aplicații.
