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.

Nowe wydajne ogniwa słoneczne
Źródło zdjęć: © sxc.hu
2

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.

Wybrane dla Ciebie

Satelity SAR dla Japonii. Powstaną przy pomocy polsko-fińskiej firmy
Satelity SAR dla Japonii. Powstaną przy pomocy polsko-fińskiej firmy
TUSK na polskim czołgu. Wszystko widać na zdjęciu
TUSK na polskim czołgu. Wszystko widać na zdjęciu
To już oficjalne: Elon Musk ma własne miasto. Starbase z prawami miejskimi
To już oficjalne: Elon Musk ma własne miasto. Starbase z prawami miejskimi
Rosja rozwija nowe jądrowe pociski. Pentagon ostrzega przed zagrożeniem
Rosja rozwija nowe jądrowe pociski. Pentagon ostrzega przed zagrożeniem
Długie ręce "boga wojny". Artyleria lufowa o zasięgu 150 km
Długie ręce "boga wojny". Artyleria lufowa o zasięgu 150 km
Polska broń na podboju Japonii. Jest na targach DSEI Japan
Polska broń na podboju Japonii. Jest na targach DSEI Japan
"Bardzo potrzebna umowa". Wolski o planach Polski
"Bardzo potrzebna umowa". Wolski o planach Polski
Rosjanie próbują wykraść dane o naszej armii. Na celowniku sprzęt wojskowy
Rosjanie próbują wykraść dane o naszej armii. Na celowniku sprzęt wojskowy
Zrezygnowali ze sprzętu Rosjan. Wybrali Zachód, a teraz krytykują
Zrezygnowali ze sprzętu Rosjan. Wybrali Zachód, a teraz krytykują
Japonia się chwali swoją bronią. Lasery i railguny na DSEI Japan
Japonia się chwali swoją bronią. Lasery i railguny na DSEI Japan
Był dwa razy większy. Co się stało z Jowiszem?
Był dwa razy większy. Co się stało z Jowiszem?
Nawet 500 dronów dziennie. Ukrainiec o rosyjskich atakach
Nawet 500 dronów dziennie. Ukrainiec o rosyjskich atakach