科学者はプッシュし続けますソーラーパネル新しい太陽電池は、標準的な 1 日の全球照明条件下で 39.5% の効率を達成しています。
1 サン マークは、一定量の太陽光を測定するための標準化された方法にすぎません。現在では、放射線のほぼ 40% を電気に変換できます。このタイプの以前の記録は、ソーラーパネル材料は 39.2% の効率でした。
周囲には、想像以上に多くの種類の太陽電池があります。ここで使用されている種類は、衛星や宇宙船に一般的に展開されている三重接合 III-V タンデム太陽電池ですが、堅固な地面でも大きな可能性を秘めています。
国立再生可能エネルギー研究所の物理学者マイルス・シュタイナー氏は、「新しいセルはより効率的で設計が簡単で、制約の厳しいアプリケーションや低排出宇宙アプリケーションなど、さまざまな新しいアプリケーションに役立つ可能性があります。」NREL) コロラド州。
太陽電池の効率に関しては、方程式の「三重接合」の部分が重要です。各結び目は、太陽スペクトル範囲の特定の部分に集中しています。つまり、光の損失や未使用が少なくなります。
効率は、いわゆる「量子井戸」技術を使用することでさらに改善されます。それらの背後にある物理学はかなり複雑ですが、一般的な考え方は、材料を慎重に選択して最適化し、可能な限り薄くすることです。これはバンドギャップに影響を与え、電子を励起して電流を流すのに必要な最小量のエネルギー。
この場合、3 つの接合は、リン化ガリウム インジウム (GaInP)、余分な量子井戸効率を持つガリウム砒素 (GaAs)、ガリウム インジウム砒素 (GaInAs) で構成されます。
「重要な要因は、GaAs は優れた材料であり、III-V 多接合セルで一般的に使用されている一方で、三重接合セルの正確なバンドギャップを持たないことです。つまり、3 つのセル間の光電流のバランスが最適ではありません。 」とNRELの物理学者Ryan Franceは言いました。
「ここでは、優れた材料品質を維持しながら、量子井戸を使用してバンドギャップを変更しました。これにより、このデバイスと潜在的に他のアプリケーションが可能になります。」
この最新のセルに追加されたいくつかの改善には、対応する電圧損失なしで吸収される光の量を増やすことが含まれます.制限を最小限に抑えるために、他のいくつかの技術的な調整が行われました.
これは、最高の 1 sun 効率です。ソーラーパネル実験室から実際の製品に技術が移るまでには時間がかかりますが、潜在的な改善は刺激的です.
セルはまた、34.2% という印象的なスペース効率を記録しました。これは、軌道上で使用した場合に達成されるはずです。セルの重量と高エネルギー粒子に対する耐性により、このタスクに特に適しています。
「これらは執筆時点で最も効率的な1太陽電池であるため、これらの電池は、すべての太陽光発電技術の達成可能な効率の新しい基準も設定しています」と研究者は発表された論文に書いています.
投稿時間: 2022 年 5 月 24 日
