Нові сонячні комірки найближчим часом зможуть перевершити всі існуючі комерційні фотоелектричні технології

Учені з Національної лабораторії поновлюваних джерел енергії (NREL, США) продемонстрували високу ефективність сонячних панелей на квантових точках. Використовуючи процес під назвою множинна генерація екситонів (MEG), дослідники створили сонячну панель, в якій кожен синій фотон поглиненого світла може генерувати на 30% більше електрики, ніж при використанні звичайних технологій.

Нові сонячні комірки найближчим часом зможуть перевершити всі існуючі комерційні фотоелектричні технології. Нова комірка демонструє високу зовнішню квантову ефективність (EQE) – більше 100% для фотонів сонячного спектру. Треба зазначити, що EQE – це не ККД, а співвідношення пар дірка-електрон до числа фотонів, що потрапляють на сонячну панель. В свою чергу внутрішня ефективність – це співвідношення числа впали на панель фотонів і вироблених електронів.

Досі ні в одній фотоелектричної осередку EQE не наближався до 100%. Традиційні напівпровідники виробляють тільки один електрон від кожного фотона, інша енергія розсіюється у вигляді тепла. У той же час кристалічні нанометрові структури, такі як квантові точки, обходять це обмеження, в результаті чого зменшуються втрати енергії, а вихід електрики збільшується. Завдяки микроскопическому розміром квантові точки обмежують рух електронів і не дозволяють енергії розсіюватися, що дає можливість максимально утилізувати енергію фотонів.

Технологія MEG ефективно використовує більшу частину енергії фотонів і демонструє значення EQE на рівні 114%. Це дозволяє говорити про можливості створення повномасштабних сонячних панелей на квантових точках, які будуть істотно могутніше аналогічних панелей на традиційних напівпровідниках.

Поки ККД дослідної осередку невисокий – всього 4,5%. Однак це всього лише лабораторний зразок, призначений для демонстрації ефекту MEG, а не вироблення електроенергії. Вчені вважають, що в майбутньому сонячні панелі на квантових точках значно перевершать традиційні по потужності і стануть екологічно чистим джерелом енергії нового покоління.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *