과학자들은 계속해서 밀어붙인다태양 전지 패널더 효율적이고 보고할 새로운 기록이 있습니다. 새로운 태양 전지는 표준 1-sun 글로벌 조명 조건에서 39.5%의 효율을 달성합니다.
태양 1개 표시는 고정된 양의 햇빛을 측정하는 표준화된 방법일 뿐이며 이제 거의 40%의 방사선이 전기로 변환될 수 있습니다. 이러한 유형의 이전 기록은태양 전지 패널재료 효율은 39.2%였습니다.
주변에는 생각보다 많은 유형의 태양 전지가 있습니다. 여기에 사용되는 유형은 삼중 접합 III-V 탠덤 태양 전지로 일반적으로 위성과 우주선에 배치되지만 단단한 땅에서도 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 물리학자 마일스 스타이너(Myles Steiner)는 “새로운 전지는 보다 효율적이고 설계하기 쉬우며 고도로 제한된 애플리케이션이나 저방출 공간 애플리케이션과 같은 다양한 새로운 애플리케이션에 유용할 수 있다”고 말했다..”NREL) 콜로라도.
태양 전지 효율 측면에서 방정식의 "삼중 접합" 부분이 중요합니다. 각 매듭은 태양 스펙트럼 범위의 특정 부분에 집중되어 있어 손실되거나 사용되지 않는 빛이 더 적습니다.
효율성은 소위 "양자 우물" 기술을 사용하여 더욱 향상됩니다. 그 이면의 물리학은 상당히 복잡하지만 재료가 신중하게 선택되고 최적화되고 가능한 한 얇다는 것이 일반적인 생각입니다. 이것은 밴드 갭에 영향을 미치며, 전자를 여기시키고 전류를 흐르게 하는 데 필요한 최소한의 에너지.
이 경우, 3개의 접합은 갈륨 인듐 인화물(GaInP), 약간의 추가 양자 우물 효율을 갖는 갈륨 비소(GaAs) 및 갈륨 인듐 비소(GaInAs)로 구성됩니다.
"핵심 요소는 GaAs가 우수한 재료이고 일반적으로 III-V 다중 접합 셀에 사용되지만 삼중 접합 셀에 대한 정확한 밴드갭이 없기 때문에 세 셀 간의 광전류 균형이 최적이 아니며, "라고 NREL 물리학자 Ryan France는 말했습니다.
"여기서 우리는 우수한 재료 품질을 유지하면서 양자 우물을 사용하여 밴드 갭을 수정하여 이 장치와 잠재적으로 다른 응용 프로그램을 가능하게 합니다."
이 최신 셀에 추가된 일부 개선 사항에는 해당 전압 손실 없이 흡수되는 빛의 양을 늘리는 것이 포함됩니다. 제한을 최소화하기 위해 몇 가지 다른 기술적인 조정이 이루어졌습니다.
이것은 가장 높은 1-sun 효율입니다.태양 전지 패널우리는 더 강렬한 태양 복사로 인해 더 높은 효율을 보았지만 기록상 셀에 기록되어 있습니다. 기술이 실험실에서 실제 제품으로 이동하는 데 시간이 걸리겠지만 잠재적인 개선 사항은 흥미진진합니다.
세포는 또한 궤도에서 사용할 때 달성해야 하는 34.2%의 인상적인 공간 효율성을 기록했습니다. 세포의 무게와 고에너지 입자에 대한 저항은 이 작업에 특히 적합합니다.
연구원들은 발표된 논문에서 "이 글을 쓰는 시점에서 가장 효율적인 1-sun 태양 전지이기 때문에 이 전지는 또한 모든 태양광 기술의 달성 가능한 효율성에 대한 새로운 표준을 설정했습니다."라고 썼습니다.
게시 시간: 2022년 5월 24일
