Amerikaanse wetenschappers breken nieuw record voor zonnecelefficiëntie

Onlangs hebben onderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) van het Amerikaanse ministerie van Energie een zonnecel ontwikkeld die een recordefficiëntie van 39,5% bereikt onder de wereldwijde verlichtingseenheid van 1 zon, waarmee het wereldrecord voor zonnecelefficiëntie wordt verbroken. , zijn de resultaten gepubliceerd in het tijdschrift "Joule".

Volgens het persbericht gebeurde de conversie onder zon-vergelijkbare lichtomstandigheden. Hoewel het vorige record voor de efficiëntie van de experimentele zonnecel 47,1% was, moet worden benadrukt dat dit record werd bereikt onder extreem geconcentreerd licht. Het efficiëntierecord van 39,5% dat deze keer is gecreëerd, is gemaakt onder 1 wereldwijde verlichtingseenheid op zonne-energie.

"De nieuwe cellen zijn efficiënter en eenvoudiger te ontwerpen en kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals omgevingen waar licht zeer beperkt is," zei NREL hoofdonderzoeker en senior wetenschapper Myles Steiner.

Dit nieuwe type zonnecel is gebouwd op een architectuur die een omgekeerde metamorfe multijunctie (IMM) cel wordt genoemd. Het heeft drie componenten die elektrische stroom genereren als reactie op licht. Belangrijk is dat elk van deze juncties is gemaakt van een ander materiaal: Gallium Indium Phosphide aan de bovenkant, Gallium Arsenide in het midden en Gallium Indium Arsenide aan de onderkant. Ze kunnen verschillende golflengten absorberen, zodat de batterij meer energie uit het hele spectrum kan opvangen.

Bovendien gebruikten de onderzoekers "kwantumputten" in de tussenlaag, waardoor ze recordconversie-efficiëntie konden bereiken. Toen de onderzoekers de geleidende laag tussen twee andere materialen met bredere bandspleten plaatsten, konden ze de elektronen in twee dimensies opsluiten, waardoor het materiaal in ruil daarvoor meer licht kon opvangen.

Volgens een rapport van New Atlas bevat de tussenlaag van dergelijke zonnecellen maar liefst 300 kwantumputten, wat de algehele efficiëntie aanzienlijk verbetert. Er moet echter worden opgemerkt dat het produceren van dit type batterij nog steeds duur is, wat de hernieuwbare energie-industrie al geruime tijd teistert. Voordat dit nieuwe type batterij wijdverspreid kan worden, moeten onderzoekers de kosten verlagen en potentiële nieuwe toepassingen vinden.