Ғалымдар итермелеуді жалғастырудакүн панельдерітиімдірек болу үшін және есеп беретін жаңа рекорд бар: Жаңа күн батареясы стандартты 1-күндік жаһандық жарықтандыру жағдайында 39,5% тиімділікке қол жеткізеді.
1-күн белгісі - бұл күн сәулесінің белгіленген мөлшерін өлшеудің стандартталған әдісі, қазір радиацияның 40% дерлік электр энергиясына айналуы мүмкін. Бұл түрдегі алдыңғы рекорд.күн панеліматериалдың тиімділігі 39,2% болды.
Айналада күн батареяларының сіз ойлағаннан да көп түрлері бар. Мұнда қолданылатын түрі үштік түйіспелі III-V тандемді күн батареялары болып табылады, олар әдетте спутниктерде және ғарыш аппараттарында орналастырылады, бірақ олардың қатты жерде де үлкен әлеуеті бар.
«Жаңа ұяшықтардың дизайны анағұрлым тиімді және оңайырақ және әртүрлі жаңа қолданбалар үшін пайдалы болуы мүмкін, мысалы, өте шектеулі қолданбалар немесе төмен шығарындылары бар ғарыштық қолданбалар», - деді Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасының физигі Майлс Штайнер..”NREL) Колорадо штатында.
Күн батареясының тиімділігі тұрғысынан теңдеудің «үштік қосылыс» бөлігі маңызды. Әрбір түйін күн спектрлік диапазонының белгілі бір бөлігінде шоғырланған, бұл азырақ жарықтың жоғалып, пайдаланылмағанын білдіреді.
Тиімділік «кванттық ұңғыма» деп аталатын технологияны қолдану арқылы одан әрі жақсарады. Олардың артындағы физика өте күрделі, бірақ жалпы идея материалдар мұқият таңдалған және оңтайландырылған және мүмкіндігінше жұқа. Бұл жолақ саңылауына әсер етеді. электрондарды қоздыру және токтың өтуін қамтамасыз ету үшін қажетті энергияның ең аз мөлшері.
Бұл жағдайда үш түйіспе галлий индий фосфидінен (GaInP), қосымша кванттық ұңғыманың тиімділігі бар галлий арсенидінен (GaAs) және галий индий арсенидінен (GaInAs) тұрады.
«Негізгі фактор: GaAs тамаша материал болып табылады және әдетте III-V көп қосылыс ұяшықтарында қолданылады, оның үштік қосылыс ұяшықтары үшін нақты жолақ аралығы жоқ, бұл үш ұяшық арасындағы фототокты білдіреді Тепе-теңдік оңтайлы емес, », - деді NREL физигі Райан Франс.
«Мұнда біз кванттық ұңғымаларды пайдалану арқылы жолақ аралығын өзгерттік, сонымен бірге осы құрылғыға және басқа қолданбаларға мүмкіндік беретін тамаша материал сапасын сақтаймыз».
Осы соңғы ұяшыққа қосылған жақсартулардың кейбірі кернеуді жоғалтпастан сіңірілетін жарық мөлшерін арттыруды қамтиды. Шектеулерді азайту үшін бірнеше басқа техникалық түзетулер жасалды.
Бұл кез келген күннің ең жоғары тиімділігікүн панеліБіз күн радиациясының жоғары тиімділігін байқағанымызға қарамастан, рекордтық ұяшық. Технологияның зертханадан нақты өнімге өтуі үшін уақыт қажет болғанымен, әлеуетті жақсартулар қызықты.
Сондай-ақ, жасушалар орбитада пайдаланған кезде қол жеткізуі керек болатын әсерлі 34,2 пайыздық ғарыштық тиімділікті тіркеді. Олардың салмағы мен жоғары энергиялы бөлшектерге төзімділігі оларды осы тапсырманы орындау үшін ерекше қолайлы етеді.
«Бұл жазу кезінде ең тиімді 1-күн күн батареялары болғандықтан, бұл жасушалар барлық фотоэлектрлік технологиялардың қол жеткізуге болатын тиімділігі үшін жаңа стандартты белгілейді», - деп жазды зерттеушілер өздерінің жарияланған мақалаларында.
Хабарлама уақыты: 24 мамыр 2022 ж
