Призматический солнечный элемент близок к пределу эффективности

Инженеры сиднейского Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) зарегистрировали для разработанной ими солнечной панели коэффициент преобразования энергии 34,5%, что стало новым рекордом эффективности для несконцентрированного солнечного света и приближается к теоретическим пределам для подобных устройств.

Рекордный результат получен для гибридного четырехпереходного модуля площадью 28 квадратных сантиметров, встроенного в стеклянную призму, которая расщепляет поступающий свет на четыре полосы. Он подтвержден независимой экспертизой NREL (U.S. National Renewable Energy Laboratory) и почти на 44% превосходит прежнее лучшее достижение, принадлежащее фирме Alta Devices — 24% для панели площадью 800 см2.

Гибридный модуль состоит из кремниевого солнечного элемента, размещённого на одной поверхности призмы, и трехпереходного — на другой. Последний состоит из трёх слоёв: фосфида индия галлия; арсенида индия галлия; германия. В каждом слое от проходящего солнечного света отбирается часть энергии, соответствующая полосе поглощения каждого материала. Часть инфракрасного спектра отражается на кремниевый элемент, таким образом утилизуется почти вся энергия света, падающего на модуль.

При соединении таких модулей в более крупные панели неизбежны некоторые потери эффективности, однако, как отмечает доктор Марк Киверс (Mark Keevers), с учётом столь высокого КПД это вполне допустимо.

«Считается, что теоретический предел для подобного четырехпереходного устройства будет 53%, а значит результат UNSW составляет две трети от максимума», — заявил он.

Многопереходные солнечные элементы такого типа довольно сложны в изготовлении и поэтому вряд ли в обозримом будущем найдут применение на крышах домов. Команда UNSW работает над вариантами снижения их себестоимости при массовом производстве. Сам принцип разделения спектра оптимально подходит для солнечных вышек, например, фирмы RayGen, преобразующих в электричество свет от массива зеркал.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.5 (6 votes)
Источник(и):

ko.com.ua