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.

Wybrane dla Ciebie

Rosyjskie drony. W lipcu znaleziono w nich polskie karty SIM
Rosyjskie drony. W lipcu znaleziono w nich polskie karty SIM
Postrzeganie kolorów. Tak odbierają je ludzkie mózgi
Postrzeganie kolorów. Tak odbierają je ludzkie mózgi
Polska technologia poleci na Księżyc. Wcześniej testowano ją na ISS
Polska technologia poleci na Księżyc. Wcześniej testowano ją na ISS
Polska zestrzeliła rosyjskie drony. Rosjanie oskarżają Ukrainę
Polska zestrzeliła rosyjskie drony. Rosjanie oskarżają Ukrainę
Marsjański "żółw". NASA pokazała niezwykłe zdjęcie
Marsjański "żółw". NASA pokazała niezwykłe zdjęcie
Wcześniej mieli z nimi problemy. Teraz kupują 50 samolotów Bajkał
Wcześniej mieli z nimi problemy. Teraz kupują 50 samolotów Bajkał
Atakowali tym Ukrainę 11 godzin. Część z nich przedarła się do Polski
Atakowali tym Ukrainę 11 godzin. Część z nich przedarła się do Polski
Rosyjskie drony nad terytorium Polski. Mamy broń do walki z nimi
Rosyjskie drony nad terytorium Polski. Mamy broń do walki z nimi
Samolot NATO lata nad Polską. To sprzęt dozoru przestrzeni powietrznej
Samolot NATO lata nad Polską. To sprzęt dozoru przestrzeni powietrznej
Rosyjskie drony w Polsce. Dlaczego trudno je wykryć?
Rosyjskie drony w Polsce. Dlaczego trudno je wykryć?
Trwają poszukiwania dronów. Dowództwo Operacyjne opublikowało komunikat
Trwają poszukiwania dronów. Dowództwo Operacyjne opublikowało komunikat
Atakują nimi Ukrainę. Czym są drony Gerbera?
Atakują nimi Ukrainę. Czym są drony Gerbera?