Nowe wydajne ogniwa słoneczne

Naukowcy z USA skonstruowali nowe ogniwa słoneczne o wysokim poziomie wydajności. W ciągu kilku lat mogą być one wdrożone do produkcji - poinformował magazyn Technology Review.

Obraz
Źródło zdjęć: © sxc.hu

Naukowcy pracujący dla małej firmy technologicznej Alta Devices z Kalifornii, skonstruowali nowe ogniwa słoneczne o wydajności 28,2 proc. Jest to blisko teoretycznie obliczonej najwyższej wydajności ogniw słonecznych opartych na stosowanych obecnie materiałach, wynoszącej 33,5 proc.

Obraz
© (fot. sxc.hu)

Wzrost wydajności jest najistotniejszym problemem w konstrukcji ogniw słonecznych, gdyż inaczej nie będą one mogły konkurować z wysokowydajnymi rozwiązaniami energetycznymi opartymi na paliwach kopalnych. Roczny wzrost wydajności ogniw mierzy się dziesiątkami procent, a wydajność zbliżoną do 3. proc. osiągały do tej pory tylko rozwiązania laboratoryjne, niemożliwe do wdrożenia do produkcji masowej.

Wzrost wydajności umożliwia też redukcję liczby droższych ogniw w panelu słonecznym, zmniejszenie kosztów instalacji całego systemu oraz elektroniki koniecznej do podłączenia paneli do sieci energetycznej.

Naukowcy z Alta Devices prowadzili prace z arsenkiem galu. Pozwala on na uniknięcie podstawowej wady ogniw słonecznych - zamiany światła słonecznego w ciepło lub światło zamiast generowania prądu. Dokonuje się ona wtedy, jeśli materiał użyty w ogniwach nie pozwala na dostatecznie szybki ruch elektronów. W przypadku produkcji ciepła energia jest ostatecznie tracona. W przypadku wtórnej produkcji światła, może być ono pochłonięte przez inne ogniwa i ostatecznie wygenerować prąd.

Naukowcy z Alta Devices wykorzystali to zjawisko, pokrywając powierzchnię ogniw słonecznych materiałem, który powodował, że pozyskiwane fotony wracały do wnętrza ogniwa, zwiększając możliwości wytworzenia elektryczności.

Aby obniżyć koszt wytwarzania ogniw słonecznych na bazie drogiego arsenku galu, badacze zastosowali technikę zwaną epitaksjalnym odrywaniem. W technice tej warstwa kryształów arsenku galu rośnie na waflu wysokiej jakości ze związków krzemu, takim samym jak wykorzystywane do tworzenia półprzewodników i procesorów. Potem jest odrywana chemicznie, a wafel można wykorzystywać powtórnie. Badacze zwiększyli szybkość wzrostu warstwy na waflu i wynaleźli metodę szybkiego jej odrywania bez uszkodzenia kryształów.

Według naukowców w ciągu kilku lat zostaną opracowane metody masowego wytwarzania dużych ogniw o wydajności około 30 proc. opartych na wprowadzonych przez badaczy z Alta Devices technologiach i wejdą one na rynek.

Źródło artykułu:
Wybrane dla Ciebie
Dlaczego dochodzi do ataków niedźwiedzi? Ekspertka obala popularny mit
Dlaczego dochodzi do ataków niedźwiedzi? Ekspertka obala popularny mit
Zadziwiająca historia. Były polski czołg na wystawie w Korei Północnej
Zadziwiająca historia. Były polski czołg na wystawie w Korei Północnej
Masz za długo zamknięte oczy? System wykryje, że śpisz i zatrzyma auto
Masz za długo zamknięte oczy? System wykryje, że śpisz i zatrzyma auto
AI na tropie cen piwa. Tak powstał "Guinndex"
AI na tropie cen piwa. Tak powstał "Guinndex"
Rośliny "krzyczą". Wszystkiemu winny stres
Rośliny "krzyczą". Wszystkiemu winny stres
Niska orbita jako nowy front. Konstelacje LEO coraz ważniejsze
Niska orbita jako nowy front. Konstelacje LEO coraz ważniejsze
Strzelanina wstrząsnęła Kanadą. "Przepraszam, że nie zareagowaliśmy"
Strzelanina wstrząsnęła Kanadą. "Przepraszam, że nie zareagowaliśmy"
Webb zaskakuje. Chmury wodne na egzoplanecie podobnej do Jowisza
Webb zaskakuje. Chmury wodne na egzoplanecie podobnej do Jowisza
Gigantyczna zapora między Rosją a Alaską uratuje klimat? Wstępny projekt
Gigantyczna zapora między Rosją a Alaską uratuje klimat? Wstępny projekt
Zbyt skażone, by je używać. Wciąż stoją i niszczeją
Zbyt skażone, by je używać. Wciąż stoją i niszczeją
A mógł być taki piękny. Jumbo Jet, który nigdy nie wszedł do produkcji
A mógł być taki piękny. Jumbo Jet, który nigdy nie wszedł do produkcji
Wielka Brytania: Wielkie niedoszacowanie. Ponad 100 razy wyższe emisje
Wielka Brytania: Wielkie niedoszacowanie. Ponad 100 razy wyższe emisje
ZANIM WYJDZIESZ... NIE PRZEGAP TEGO, CO CZYTAJĄ INNI! 👇