นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) ได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพเกือบ 50% เซลล์แสงอาทิตย์แบบทางแยกหก-ขณะนี้ครองสถิติโลกในด้านประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดที่ 47.1% ซึ่งวัดภายใต้การส่องสว่างแบบเข้มข้น การแปรผันของเซลล์เดียวกันยังสร้างสถิติประสิทธิภาพภายใต้การส่องสว่างของดวงอาทิตย์ดวงเดียว-ที่ 39.2%
"อุปกรณ์นี้แสดงให้เห็นศักยภาพอันน่าทึ่งของเซลล์แสงอาทิตย์แบบหลายจุดจริงๆ" จอห์น ไกสซ์ นักวิทยาศาสตร์หลักในกลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลไลน์ประสิทธิภาพสูงที่ NREL และผู้เขียนหลักของรายงานใหม่เกี่ยวกับ-เซลล์การตั้งค่าบันทึก กล่าว
บทความเรื่อง "เซลล์แสงอาทิตย์หก-ทางแยก III-V ที่มีประสิทธิภาพการแปลง 47.1% ภายใต้ความเข้มข้น 143 ดวง" ปรากฏในวารสาร Nature Energy ผู้เขียนร่วม-ของ Geisz คือนักวิทยาศาสตร์ของ NREL Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song และ Thomas Moriarty
ในการสร้างอุปกรณ์นี้ นักวิจัยของ NREL อาศัยวัสดุ III-V -- ที่เรียกว่า-เนื่องจากตำแหน่งบนตารางธาตุ - ซึ่งมีคุณสมบัติการดูดกลืนแสงที่หลากหลาย จุดเชื่อมต่อทั้งหกของเซลล์แต่ละจุด (ชั้นโฟโตแอกทีฟ) ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อจับแสงจากส่วนเฉพาะของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยวัสดุ III-V ต่างๆ ประมาณ 140 ชั้นเพื่อรองรับประสิทธิภาพของจุดเชื่อมต่อเหล่านี้ แต่ยังแคบกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 3 เท่า เนื่องจากลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูงและต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการผลิต เซลล์แสงอาทิตย์ III-V จึงมักถูกใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับดาวเทียม ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ของ III-V
อย่างไรก็ตาม บนโลกนี้-เซลล์แสงอาทิตย์แบบทางแยก 6 ดวง-เหมาะสมอย่างยิ่งที่จะใช้ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบมีหัวรวม Ryan France ผู้ร่วมเขียน-และนักวิทยาศาสตร์ใน III-V Multijunction Group ที่ NREL กล่าว
"วิธีหนึ่งในการลดต้นทุนคือการลดพื้นที่ที่ต้องการ" เขากล่าว "และคุณสามารถทำได้โดยใช้กระจกจับแสงและโฟกัสแสงไปที่จุดหนึ่ง จากนั้นคุณก็จะสามารถใช้วัสดุได้หนึ่งในร้อยหรือหนึ่งในพันเมื่อเทียบกับเซลล์ซิลิคอนแผ่นแบน- คุณใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์น้อยลงมากโดยการทำให้แสงรวมศูนย์ ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมคือประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณรวมแสงเข้าด้วยกัน"
ฝรั่งเศสบรรยายถึงศักยภาพที่เซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพเกิน 50% ว่า "ทำได้จริงมาก" แต่ไม่สามารถทำได้ถึงประสิทธิภาพ 100% เนื่องจากขีดจำกัดพื้นฐานที่กำหนดโดยอุณหพลศาสตร์
Geisz กล่าวว่าในปัจจุบันอุปสรรคในการวิจัยหลักในการเพิ่มประสิทธิภาพ 50% คือการลดอุปสรรคด้านความต้านทานภายในเซลล์ที่ขัดขวางการไหลของกระแส ในขณะเดียวกัน เขาตั้งข้อสังเกตว่า NREL ยังมีส่วนร่วมอย่างมากในการลดต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์ III-V ซึ่งทำให้เกิดตลาดใหม่สำหรับอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงเหล่านี้
ข่าวจาก: วิทยาศาสตร์รายวัน
โพสต์ใหม่โดย: บริษัท China Nuclear ITG Capita Management Company
ติดต่อเรา: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
