Как вы можете знать, мы уже рассказывали вам про солнечные панели, которые вырабатывают электроэнергию даже ночью. Теперь же поступила информация о появлении солнечных батарей с рекордными показателями КПД. Давайте разбираться, что это за панели такие и как им удалось добиться таких показателей!

Учёные из Национальной лаборатории по изучению возобновляемой энергии (NREL) США разработали солнечный элемент с рекордной эффективностью при обычном освещении. Он построен на архитектуре, известной как перевёрнутые метаморфические мультипереходные элементы (IMM).

Ячейка нового солнечного элемента состоит из трёх компонентов, которые генерируют электрический ток в ответ на подаваемый на них свет. Каждый из этих слоёв построен из разных материалов: фосфида алюминия-галлия-индия (Al_0,18Ga_0,33In_0,49P) сверху, арсенид алюминия-галлия (Al_0,23Ga_0,77As) и арсенида галлия (GaAs) в центре и три разновидности арсенида галлия-индия (Ga_0,84In_0,16As, Ga_0,66In_0,34As и Ga_0,42In_0,58As) снизу. Такое разнообразие позволяет использовать для выработки электричества фотоны с самой разной энергией. Между этими слоями присутствуют прослойки вспомогательных веществ, так что общее число уровней достигает 140.

Вдобавок к этому исследователи использовали «квантовые ямы» в среднем слое, что позволило добиться нового рекорда КПД в 39,5%, а значение при сильно сфокусированном свете достигает аж 47,1%!!

Исследователи полагают, что дальнейшее развитие этой технологии позволит коэффициенту полезного действия преодолеть знаковую отметку в 50%. Именно данная отметка является переломным моментом, ведь обычно КПД солнечных батарей не превышает и 20%.

«Новая ячейка эффективнее и проще устроена, что может быть полезно при ограниченной площади установки или космической сфере с низким уровнем излучения», — сказал главный исследователь и старший научный сотрудник NREL High Майлс Штайнер.

Ключевым недостатком новой батареи является её высокая стоимость (определяемая прежде всего сложностью производства подобных фотоэлементов). Согласно отчёту New Atlas, средний слой этого солнечного элемента содержал до 300 квантовых ям, что значительно увеличило общую эффективность. Но следует отметить, что производство данного типа элементов достаточно дорогостоящее, что уже является проблемой для отрасли возобновляемых источников энергии. Прежде чем новая панель сможет получить широкое распространение, исследователям необходимо будет сократить расходы и найти новые потенциальные применения.

А как вы относитесь к развитию солнечных панелей и «зелёной» энергетики в целом? Ждем ваши реакции под статьей! Также вы можете ознакомится с нашей другой статьей, про солнечную батарею генерирующую энергию даже ночью.