הם מפתחים תא סולארי ביעילות שיא של כמעט 50%

מעבדת NREL משיגה את שיא העולם החדש בפוטו-וולטאיות רב-צומתיות, הן עם אור מרוכז והן תחת "אור יום".

התא השמש החדש של NREL "שש צומת" מורכב מ -140 שכבות של חומרים, אך הוא דק יותר משיער.

שיא עולם חדש בפוטו-וולטאיות רב-צומתיות.

קבוצת חוקרים ממעבדת האנרגיה המתחדשת הלאומית (NREL) ממחלקת האנרגיה של ארצות הברית פיתחה תא סולרי בן שישה חיבורים עם יעילות המרה חסרת תקדים. הוא מסוגל להפוך 47.1% מאור האירוע לחשמל תחת ריכוז אופטי . ערך ייחודי שלמרות שהוא מכיל יותר נותר רקורד אפילו עם תאורה פשוטה.

חלק מהתוצאה יוצאת הדופן קשורה לגישה הטכנולוגית. תאי רב-צומת נוצרים במטרה המדויקת לחרוג ממגבלות היעילות של פוטו-וולטאים סטנדרטיים. מדובר ביחידות עם ממשקי pn המיוצרים במוליכים למחצה שונים. צומת ה- pn של כל חומר מייצר זרם חשמלי בתגובה לאורכי גל שונים של אור. לפיכך, ככל שמשתמשים יותר בשכבות פוטו-אקטיביות בייצור שלה, כך ניתן להאמין - בתיאוריה - את טווח אורכי הגל שייקלטו, וישפר את הייצור.

על מנת לבנות את תא השמש שלהם עם צומת שישה צומת, הסתמך צוות ה- NREL על חומרים III-V, על שם מיקומם על השולחן התקופתי. כל אחד מששת הממשקים תוכנן במיוחד בכדי ללכוד אור מחלק ספציפי של הספקטרום הסולארי. המכשיר מכיל כ -140 שכבות כוללות של חומרים III-V שונים כדי לתמוך בביצוע של קשרים אלה, עם זאת הוא רזה פי שלושה משער אדם.

מכשיר זה מדגים באמת את הפוטנציאל יוצא הדופן של תאים סולאריים רב-צומתיים.

ג'ון גייש, מדען קבוצת NREL וכותב המחקר הראשי.

בשל העלויות הגבוהות של PV III-V, טכנולוגיה זו משמשת בעיקר להעברת לוויינים ורכבי שטח. אבל זה לא אומר שלא יכולות להיות לה יישומים ביבשה.

" דרך אחת לקצץ בעלויות היא לצמצם את השטח הנדרש", מסביר גייש, " ואתה יכול לעשות זאת על ידי שימוש במראה כדי ללכוד את האור ולמקד אותו בנקודה אחת. כך שתוכלו להתחמק עם אגורה או אפילו אלף מהחומר, לעומת תא סיליקון מסורתי. אתה משתמש בחומר מוליך-מוליך הרבה פחות על ידי ריכוז האור. יתרון נוסף הוא שהיעילות עולה ככל שהאור מרוכז. "

Original text


בדיקות מעבדה מוקדמות הראו שתא שש הצמתים החדש משיג יעילות של 47.1% בריכוז של 143% בלבד. הערך יורד ל 39.2% עם תאורה טבעית.

קשה מאוד להגביר את היעילות של ארכיטקטורה זו בגלל חסמי התנגדות פנימיים. מסיבה זו הצוות מתמקד כעת בהיבט הכלכלי. היעד הבא? להפחתת עלויות הייצור.

מידע נוסף: www.nrel.gov - www.nature.com

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה