Møt den mest effektive solcellen i verden

Du kan bygge din egen solenergi Panel (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Møt den mest effektive solcellen i verden


Et forskersamfunn fra University of New South Wales har utviklet verdens mest effektive solcelle.

Et team i Australias UNSW, ledet av Dr. Mark Keevers og professor Martin Green, har utviklet en solcellekonstruksjon som er i stand til å konvertere ufokusert solenergi til elektrisitet med en banebrytende 34, 5% effektivitet.

Dr. Mark Keevers og prototypen. Bildetilfredshet av UNSW.

Det som virkelig er eksepsjonelt med dette effektivitetsnivået er at det blir oppnådd når du konverterer ufokusert lys. Dette betyr at cellen kan oppnå 34, 5% effektivitet når man konverterer lys som er naturlig forekommende. Tidligere har effektivitetsnivåene blitt målt når man bare tar hensyn til fokusert lys, lys som var konsentrert ved bruk av speil.

Denne cellen er markant mer effektiv, selv når den er igjen for å absorbere lys fra et tak uten lyskonsentrasjon.

Nøkkelen til cellens hypereffektivitet er bruk av prismer. Ved å bruke et prisme, er modulen i stand til å fange lys og hoppe rundt den. Dette gir flere muligheter for lys energi å bli absorbert før den kan unnslippe ved å reflektere bort. Den splitter innkommende lys inn i fire bånd som deretter blir fanget av et firepunkts solcelleanlegg.

På den ene siden av prisma er en silisiumcelle. På den andre siden er en trippel-krysscelle. Trippel-krysscellen har tre lag: germanium, indium-galliumfosfid og indium-gallium-arsenid. Hver av disse retter seg mot en bestemt bølgelengde sollys, som i stor grad fanger så mye energi som mulig via et flertrinns filtreringssystem. Mye av energien som trippel-krysscellen ikke fanger, dvs. infrarødt lys, ender opp med silisiumcellen.

Illustrasjon av fire-kryss-systemet. Bildetilfredshet av UNSW.

I tillegg til den ekstraordinære effektiviteten er den nye solcellekonstruksjonen også bemerkelsesverdig kompakt. Modulen passer i sin helhet lett i håndflaten.

Foto av Christopher Pearce. Bilde med tillatelse til Sydney Morning Herald.

UNSWs arbeid med Australian Center for Advanced Photovoltaics (hvor professor Green er regissør og Dr. Keever er Senior Senior) har produsert store fremskritt innen solenergi i over 40 år. I 1989 var det UNSW-forskere som først oppnådde 20% konverteringseffektivitet med en fotovoltaisk celle.

I 2014 gjorde Keevers og hans team på UNSW nyheter for å bryte verdensrekordet for den høyeste solenergi-konverteringsfrekvensen som ble oppnådd for konsentrert lys - 40%. De oppnådde denne høye effektiviteten ved å bruke kommersielt tilgjengelige solceller med et skreddersydd optisk bandpassfilter. Filtret var i stand til å fange og konvertere konsentrert solenergi som ikke var tilgjengelig for solcellerne alene, og dermed økt total effektivitet til enestående nivåer.

Det neste trinnet, ifølge Keevers, er å skalere modulen slik at den kan brukes utenfor akademia. I tillegg sier han at fire-krysssystemet kunne teoretisk gi så mye som 53% effektivitet i fremtiden.

Nedover linjen vil teamet sikte på å designe en versjon av modulen som kan produseres til daglig bruk. Dessverre er den nye celleprototypen for tiden for dyr for masse kommersiell produksjon. Det kan være flere år før modulene blir billige nok til å sette på takene våre.