четверг, 1 ноября 2012 г.

Развитие высокоэффективных солнечных элементов с квантовыми вкраплениями


Исследования показывают, что недавно разработанные солнечные элементы могут вскоре превосходить традиционные фотогальванические технологии. Ученые из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) продемонстрировали первый солнечный элемент с внешней квантовой эффективностью (EQE) превышающей 100 процентов для фотонов с энергией солнечного спектра. (EQE это процент фотонов, которые будут преобразованы в электроны внутри устройства).
Исследователи представят свои выводы на AVS 59-ом Международном симпозиуме и выставке, который будет проходить 28 октября - 2 ноября, в городе Тампа, штат Флорида
В то время, как традиционные полупроводники производить только один электрон от каждого фотона, кристаллические материалы нанометровых размеров, таких как квантовые точки, позволяют обойти это ограничение и разрабатывать перспективные фотоэлектрические материалы. Повышение эффективности приходит из квантовой точки сбора энергии, которые иначе были бы потеряны в виде тепла в обычных полупроводниках. Сумма потерь тепла уменьшается и в результате того, что энергия направляется на создание большего электрического тока.
Используя силу процесса, который называется множественной генерации экситонов (MEG), исследователи смогли показать, что в среднем каждый синий фотон, который поглощается, может генерировать на 30 процентов больше тока, чем это позволяют сделать обычные технологии. MEG работает за счет эффективного расщепления и использования большей части энергии в более высоко-энергетичных фотонах. Исследователи продемонстрировали EQE значение в 114% для фотонов с энергией 3,5 эВ, доказывая возможность этой концепции в рабочем устройстве.
Иосиф Лютер, старший научный сотрудник Национальной лаборатории возобновляемой энергии, считает, что MEG технологии –  правильное направление развития. "С текущими солнечными технологиями элементы по-прежнему слишком дороги, чтобы полностью конкурировать с невозобновляемыми источниками энергии, эта технология использования MEG показывает, что направление в котором ученые и инженеры думают о преобразовании солнечных фотонов в электричество постоянно меняется", сказал Лютер. "С этой технологией есть шанс резко повысить эффективность модуль, который может привести к созданию панели солнечных батарей, что значительно дешевле, чем невозобновляемые источники энергии".

Комментариев нет:

Отправить комментарий

каталог сайтів Украина онлайн