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
Apple розробила ШІ-модель SimpleDesign для проєктування білків 13 сентября 2026
Дослідники Apple розповіли про модель штучного інтелекту SimpleDesign, яка здатна одночасно генерувати послідовності амінокислот і просторові структури білків. Вона має більш просту структуру, ніж відома DeepMind AlphaFold.
Вчені розповіли про причину появи сивого волосся 13 сентября 2026
Посидіння волосся – це практично неминучий процес, одні люди не намагаються з цим боротися, а…
Саудівська Аравія зупинила ключовий нафтопровід після атаки БПЛА 13 сентября 2026
На супутникових знімках зафіксовано значні руйнування від пожежі на одній із насосних станцій та густий чорний дим на іншій.