Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndaki (NREL) bilim adamları, yaklaşık %50 verimliliğe sahip bir güneş pili ürettiler. Altı-bağlantılı güneş pili artık, konsantre aydınlatma altında ölçülen %47,1 ile en yüksek güneş enerjisi dönüşüm verimliliği açısından dünya rekorunu elinde tutuyor. Aynı hücrenin bir varyasyonu da bir-güneş ışığı altında %39,2 verimlilik rekorunu kırıyor.
NREL'deki Yüksek-Verimli Kristal Fotovoltaik Grubu'nun önde gelen bilim adamlarından ve kayıt-ayar hücresi üzerine yeni bir makalenin başyazarı olan John Geisz, "Bu cihaz gerçekten çok bağlantılı güneş pillerinin olağanüstü potansiyelini gösteriyor" dedi.
Nature Energy dergisinde "143 güneş konsantrasyonu altında %47,1 dönüşüm verimliliğine sahip altı-bağlantı III-V güneş pili" başlıklı makale yayınlandı. Geisz'in ortak yazarları-NREL bilim insanları Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song ve Thomas Moriarty'dir.
NREL araştırmacıları, cihazı inşa etmek için, geniş bir yelpazede ışık emme özelliklerine sahip olan, periyodik tablodaki konumlarından dolayı -bu adı verilen III-V malzemelerine -- güvendiler. Hücrenin altı bağlantı noktasının (fotoaktif katmanlar) her biri, güneş spektrumunun belirli bir kısmından gelen ışığı yakalamak için özel olarak tasarlanmıştır. Cihaz, bu bağlantıların performansını desteklemek için çeşitli III-V malzemelerinden toplam 140 katman içerir ve yine de insan saçından üç kat daha dardır. Yüksek verimli doğaları ve bunların yapımıyla ilgili maliyetler nedeniyle, III-V güneş pilleri çoğunlukla uydulara güç sağlamak için kullanılır ve bu da III-V'nin eşsiz performansını ödüllendirir.
Ancak NREL'deki III-V Çoklu Bağlantı Grubu'nda yer alan ortak yazar ve bilim insanı Ryan France, Dünya'da altı-bağlantılı güneş pilinin-yoğunlaştırıcı fotovoltaiklerde kullanıma çok uygun olduğunu söyledi.
"Maliyeti azaltmanın bir yolu, gerekli alanı azaltmaktır" dedi, "ve bunu, ışığı yakalamak ve ışığı bir noktaya odaklamak için bir ayna kullanarak yapabilirsiniz. Daha sonra, düz plakalı silikon hücreyle karşılaştırıldığında, malzemenin yüzde biri, hatta binde biri kadar tasarruf edebilirsiniz. Işığı yoğunlaştırarak çok daha az yarı iletken malzeme kullanırsınız. Ek bir avantaj, ışığı yoğunlaştırdıkça verimliliğin artmasıdır."
Fransa, güneş pilinin %50 verimliliği aşma potansiyelini "aslında çok ulaşılabilir" olarak tanımladı ancak %100 verime termodinamiğin dayattığı temel sınırlar nedeniyle ulaşılamıyor.
Geisz, şu anda %50 verimliliğin üstüne çıkmanın önündeki ana araştırma engelinin, hücre içindeki akım akışını engelleyen dirençli bariyerleri azaltmak olduğunu söyledi. Bu arada, NREL'in III-V güneş pillerinin maliyetini düşürmek ve bu yüksek verimli cihazlar için yeni pazarlar yaratmak konusunda da yoğun bir şekilde çalıştığını belirtiyor.
Haber Kaynağı: Science Daily
Yeniden Gönderen: Çin Nükleer ITG Capita Yönetim Şirketi
Bize ulaşın: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
