Новости Hardware

Учёные создали солнечные элементы с рекордным КПД в 39,5 % — они многослойные и с «квантовыми ямами»

Исследователи Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (NREL) сообщили о создании инновационных солнечных элементов питания с рекордным КПД — почти 40 % при нормальном освещении. Для сравнения, КПД обычных фотоэлементов составляет от 15 до 30 %.

 Источник изображения: NREL

Источник изображения: NREL

Примечательно, что показатель 39,5 % достигнут при освещении, которое в целом эквивалентно естественному солнечному. Данное уточнение имеет значение, поскольку в ходе экспериментов учёным часто удаётся добиться КПД до 47 %, но только под «концентрированным» светом, что мало соответствует естественным земным условиям.

Добиться такого результата удалось благодаря особой конструкции элементов, известной, как инвертированное метаморфическое соединение (IMM). Оно предусматривает использование трёх слоёв солнечных ячеек, каждый из которых выполнен из материала другого типа. В частности, речь идёт о верхнем слое из фосфида индия-галлия, среднего из арсенида галлия и нижнего из арсенида индия-галлия. Каждый слой захватывает свет с разными длинами волн, что позволяет получать больше энергии, используя значительную часть солнечного спектра.

Помимо этого панели используют так называемые «квантовые ямы», ограничивающие движение электронов не тремя, а двумя измерениями. Утверждается, что слой с такими ямами также позволяет захватывать больше света и ведёт к большей энергоотдаче.

Прежний рекорд КПД для солнечных панелей поставила та же команда, добившись в 2020 году показателя 39,2 % — речь идёт о борьбе за каждую долю процента. Уже проводилось тестирование, демонстрирующее поведение новых элементов в условиях космоса. В этом случае КПД составлял 34,2 %.

Научный прорыв может быть крайне важен для технологий солнечных элементов питания. Тем не менее разработчики подчёркивают, что производство этого типа ячеек довольно дорого и о массовом выпуске речь пока не идёт, до этого предстоит ещё немало работы над снижением себестоимости элементов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Аэрокосмический стартап Vaya Space поможет OrbitsEdge построить дата-центры в космосе 9 ч.
ASUS анонсировала материнские платы ROG Strix X670E-E и TUF X670E-Plus для AMD Ryzen 7000 10 ч.
Великобритания заблокировала продажу местного разработчика инструментов для создания микросхем китайской компании 12 ч.
Число зарегистрированных в России электромобилей выросло до 18,7 тыс. Самый популярный — Nissan Leaf 13 ч.
AOC анонсировала мониторы серии V5 с веб-камерами и портами USB Type-C 13 ч.
Китайские производства Samsung Electronics и SK hynix доложили о серьёзном падении прибыли в первом полугодии 13 ч.
Xiaomi представит лэптоп NoteBook Pro 120G на презентации 30 августа 14 ч.
Lenovo представила VR-гарнитуру Legion VR700 с чипом Snapdragon XR2 и дисплеем 4K RealRGB 14 ч.
Alphacool подтвердила, что процессоры AMD Ryzen 7000 поступят в продажу в сентябре 14 ч.
AOC представила монитор для игр Agon AG274FZ2/11 с частотой обновления 280 Гц 15 ч.