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