नयाँ क्वान्टम वेल सोलार सेलहरूले भर्खरै दक्षताको लागि विश्व कीर्तिमान स्थापित गर्‍यो

बैज्ञानिकहरु धकेल्दै छन्सौर्य प्यानलहरूथप प्रभावकारी हुन, र रिपोर्ट गर्न नयाँ रेकर्ड छ: नयाँ सौर सेलले मानक 1-सूर्य विश्वव्यापी प्रकाश अवस्थाहरूमा 39.5 प्रतिशतको दक्षता हासिल गर्दछ।
१-सूर्य चिन्ह भनेको निश्चित मात्रामा सूर्यको प्रकाश मापन गर्ने एक मानकीकृत तरिका हो, अब लगभग ४०% विकिरणलाई बिजुलीमा परिणत गर्न सकिन्छ। यस प्रकारको लागि अघिल्लो रेकर्डसौर प्यानलसामग्री 39.2% दक्षता थियो।
तपाईंले सोचेभन्दा धेरै प्रकारका सौर्य कक्षहरू छन्। यहाँ प्रयोग गरिएको प्रकार ट्रिपल-जंक्शन III-V ट्यान्डेम सोलार सेलहरू हुन्, सामान्यतया उपग्रहहरू र अन्तरिक्ष यानहरूमा तैनाथ हुन्छन्, यद्यपि तिनीहरूको ठोस जमिनमा ठूलो सम्भावना हुन्छ।

"नयाँ कोशिकाहरू अधिक कुशल र डिजाइन गर्न सरल छन्, र धेरै सीमित अनुप्रयोगहरू वा कम उत्सर्जन स्पेस अनुप्रयोगहरू जस्ता विभिन्न नयाँ अनुप्रयोगहरूको लागि उपयोगी हुन सक्छ," राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशालाका भौतिकशास्त्री माइल्स स्टेनरले भने।।"NREL) कोलोराडो मा।
सौर्य सेल दक्षताको सन्दर्भमा, समीकरणको "ट्रिपल जंक्शन" भाग महत्त्वपूर्ण छ। प्रत्येक गाँठ सौर वर्णक्रमीय दायराको एक विशेष भागमा केन्द्रित हुन्छ, जसको अर्थ कम प्रकाश हराएको र प्रयोग नगरिएको हुन्छ।
तथाकथित "क्वान्टम वेल" टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर दक्षतालाई थप सुधार गरिएको छ। तिनीहरूको पछाडिको भौतिक विज्ञान एकदम जटिल छ, तर सामान्य विचार यो हो कि सामग्रीहरू सावधानीपूर्वक चयन गरिएको छ र अनुकूलित छ, र सकेसम्म पातलो छ। यसले ब्यान्ड ग्यापलाई असर गर्छ। इलेक्ट्रोनहरूलाई उत्तेजित गर्न र वर्तमान प्रवाह गर्न अनुमति दिन आवश्यक ऊर्जाको न्यूनतम मात्रा।
यस अवस्थामा, तीन जंक्शनहरूमा ग्यालियम इन्डियम फस्फाइड (GaInP), ग्यालियम आर्सेनाइड (GaAs) केही अतिरिक्त क्वान्टम राम्रो दक्षता, र ग्यालियम इन्डियम आर्सेनाइड (GaInAs) हुन्छन्।
"एक मुख्य कारक यो हो कि GaAs एक उत्कृष्ट सामग्री हो र सामान्यतया III-V मल्टिजंक्शन सेलहरूमा प्रयोग गरिन्छ, यसमा ट्रिपल जंक्शन सेलहरूको लागि सही ब्यान्डग्याप छैन, जसको मतलब तीन कक्षहरू बीचको फोटोकरेन्ट सन्तुलन इष्टतम छैन, "NREL भौतिकशास्त्री रायन फ्रान्सले भने।
"यहाँ, हामीले क्वान्टम वेलहरू प्रयोग गरेर ब्यान्ड ग्यापलाई परिमार्जन गरेका छौं, उत्कृष्ट सामग्रीको गुणस्तर कायम राख्दै, जसले यो उपकरण र सम्भावित रूपमा अन्य अनुप्रयोगहरूलाई सक्षम बनाउँछ।"
यस नवीनतम कक्षमा थपिएका केही सुधारहरूमा कुनै पनि सम्बन्धित भोल्टेज हानि बिना नै अवशोषित प्रकाशको मात्रा बढाउनु समावेश छ। प्रतिबन्धहरू न्यूनीकरण गर्न धेरै अन्य प्राविधिक ट्वीकहरू बनाइएका छन्।

यो कुनै पनि उच्चतम 1-सूर्य दक्षता होसौर प्यानलरेकर्डमा सेल, यद्यपि हामीले अझ तीव्र सौर्य विकिरणबाट उच्च दक्षता देखेका छौं। यद्यपि यो प्रविधि प्रयोगशालाबाट वास्तविक उत्पादनमा सार्न समय लाग्नेछ, सम्भावित सुधारहरू रोमाञ्चक छन्।
कक्षहरूले प्रभावशाली 34.2 प्रतिशत अन्तरिक्ष दक्षता पनि रेकर्ड गरे, जुन तिनीहरूले कक्षामा प्रयोग गर्दा हासिल गर्नुपर्छ। तिनीहरूको वजन र उच्च-ऊर्जा कणहरूको प्रतिरोधले तिनीहरूलाई यो कार्यको लागि विशेष रूपमा उपयुक्त बनाउँछ।
"यो लेख्ने समयमा सबैभन्दा कुशल 1-सूर्य सौर कक्षहरू हुनाले, यी कोशिकाहरूले सबै फोटोभोल्टिक टेक्नोलोजीहरूको प्राप्य दक्षताको लागि नयाँ मानक पनि सेट गर्दछ," अनुसन्धानकर्ताहरूले आफ्नो प्रकाशित पेपरमा लेखे।