National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) tutkijat ovat valmistaneet aurinkokennon, jonka hyötysuhde on lähes 50 %. Kuuden-liitoksen aurinkokennon hallussa on nyt maailmanennätys korkeimmasta aurinkoenergian muunnostehokkuudesta, 47,1 %, joka mitattiin keskitetyssä valaistuksessa. Saman kennon muunnelma asettaa myös tehoennätyksen yhden-auringon valaistuksen alla 39,2 %:iin.
"Tämä laite todella osoittaa moniliitosaurinkokennojen poikkeuksellisen potentiaalin", sanoi John Geisz, NREL:n High{0}}Efficiency Crystalline Photovoltaics Groupin johtava tutkija ja johtava kirjoittaja ennätyskennoa käsittelevässä uudessa{1}}paperissa.
Nature Energy -lehdessä julkaistaan artikkeli "Six{0}}junction III-V aurinkokennoja, joiden muunnosteho on 47,1 % 143 auringon pitoisuuden alaisena". Geisz{5}}ovat NREL-tutkijat Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song ja Thomas Moriarty.
Laitteen rakentamisessa NREL-tutkijat käyttivät III-V-materiaaleja -- niin-kutsuttiin niiden sijainnin vuoksi jaksollisessa taulukossa - - joilla on laaja valikoima valon absorptioominaisuuksia. Jokainen kennon kuudesta liitoskohdasta (valoaktiiviset kerrokset) on erityisesti suunniteltu sieppaamaan valoa tietystä auringon spektrin osasta. Laite sisältää yhteensä noin 140 kerrosta eri III-V-materiaaleja näiden liitoskohtien suorituskyvyn tukemiseksi, ja silti se on kolme kertaa kapeampi kuin ihmisen hiukset. Erittäin tehokkaan luonteensa ja niiden valmistuskustannusten vuoksi III-V aurinkokennoja käytetään useimmiten satelliittien virtalähteenä, mikä palkitsee III-V:n vertaansa vailla olevan suorituskyvyn.
Maan päällä kuuden-liitoksen aurinkokenno soveltuu kuitenkin hyvin-käytettäväksi aurinkosähkökeskittimessä, sanoi Ryan France, kirjoittaja ja tutkija NREL:n III-V Multijunction Groupissa.
"Yksi tapa alentaa kustannuksia on pienentää tarvittavaa pinta-alaa", hän sanoi, "ja voit tehdä sen käyttämällä peiliä vangitsemaan valo ja keskittämään valon tiettyyn pisteeseen. Silloin pääset eroon materiaalista sadasosan tai jopa tuhannesosan verrattuna litteään-levypiikennoon. Käytät paljon vähemmän puolijohdemateriaalia keskittämällä valoa. Lisäetu on, että valon keskittäminen lisääntyy."
Ranska kuvaili aurinkokennon mahdollisuutta ylittää 50 prosentin hyötysuhde "todellisuudessa erittäin saavutettavissa olevaksi", mutta 100 prosentin hyötysuhdetta ei voida saavuttaa termodynamiikan asettamien perusrajojen vuoksi.
Geisz sanoi, että tällä hetkellä tärkein tutkimuseste 50 prosentin tehokkuuden saavuttamiselle on vähentää kennon sisällä olevia resistiivisiä esteitä, jotka estävät virran kulkua. Samaan aikaan hän huomauttaa, että NREL on myös vahvasti sitoutunut alentamaan III-V-aurinkokennojen kustannuksia, mikä mahdollistaa uudet markkinat näille erittäin tehokkaille laitteille.
Uutisia: Science Daily
Uudelleenlähettäjä: China Nuclear ITG Capita Management Company
Ota yhteyttä: 86+ 13325354424 /Linll@xmcnitg.com
