21 мая 2022
Исследователи Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (NREL) сообщили о создании инновационных солнечных элементов питания с рекордным КПД — почти 40 % при нормальном освещении. Для сравнения, КПД обычных фотоэлементов составляет от 15 до 30 %.
Источник изображения: NREL
Примечательно, что показатель 39,5 % достигнут при освещении, которое в целом эквивалентно естественному солнечному. Данное уточнение имеет значение, поскольку в ходе экспериментов учёным часто удаётся добиться КПД до 47 %, но только под «концентрированным» светом, что мало соответствует естественным земным условиям.
Добиться такого результата удалось благодаря особой конструкции элементов, известной, как инвертированное метаморфическое соединение (IMM). Оно предусматривает использование трёх слоёв солнечных ячеек, каждый из которых выполнен из материала другого типа. В частности, речь идёт о верхнем слое из фосфида индия-галлия, среднего из арсенида галлия и нижнего из арсенида индия-галлия. Каждый слой захватывает свет с разными длинами волн, что позволяет получать больше энергии, используя значительную часть солнечного спектра.
Помимо этого панели используют так называемые «квантовые ямы», ограничивающие движение электронов не тремя, а двумя измерениями. Утверждается, что слой с такими ямами также позволяет захватывать больше света и ведёт к большей энергоотдаче.
Прежний рекорд КПД для солнечных панелей поставила та же команда, добившись в 2020 году показателя 39,2 % — речь идёт о борьбе за каждую долю процента. Уже проводилось тестирование, демонстрирующее поведение новых элементов в условиях космоса. В этом случае КПД составлял 34,2 %.
Научный прорыв может быть крайне важен для технологий солнечных элементов питания. Тем не менее разработчики подчёркивают, что производство этого типа ячеек довольно дорого и о массовом выпуске речь пока не идёт, до этого предстоит ещё немало работы над снижением себестоимости элементов.
Хочешь узнать больше - читай отзывы
← Вернуться на предыдущую страницу
Лікарі не радять приймати вітамін В10 7 июня 2026
Спробуємо розібратися, чому вітамін В10 не дуже потрібен організму.
Дуа Ліпа та Каллум Тернер розпочали весільні гуляння на Сицилії 7 июня 2026
Дуа Ліпа та Каллум Тернер розпочали весільні гуляння на Сицилії
Прототип тихого лайнера NASA X-59 вперше досяг надзвукової швидкості 7 июня 2026
5 червня 2026 року експериментальний літак NASA X-59 вперше перевищив швидкість звуку. Він піднявся на висоту 13 228 м і розігнався до 1148 км/год або 1,1 Маха. Політ був настільки тихим, що його зовсім не було чутно на фоні винищувача F15, що супроводжував експериментальний літак. Успіх відкрив шлях до наступного етапу — польоту X-59 на крейсерській швидкості 1,4 Маха та випробувань над населеними районами.