Фотоволтаични клетки счупиха рекорда за извличане на слънчева енергия

Австралийски инженери се приближиха повече отвсякога до теоретичните граници на преобразуването на слънчева светлина в електричество и поставиха нов световен рекорд. Те създадоха фотоволтаични клетки, които могат да събират нечуваните 34.5% от енергията на слънцето без концентратори, съобщи Tech Insider. Предишното върхово постижение от 24% беше на американска компания, която създаде голяма соларна клетка с площ от 800 кв. см.

Новите фотоволтаици са по-ефективни, покриват много по-малка площ и ще направят слънчевата енергия по-евтина. Марк Кийвърс от университета „Ню Саут Уелс“ в Сидни казва, че окуражаващите резултати показват, че в изследванията на фотоволтаиците предстоят много открития, които ще ги направят по-ефективни. „Извличането на повече енергия от всеки лъч слънчева светлина е от ключово значение за намаляването на цената на електричеството от соларни клетки, тъй като понижава инвестиционните разходи и създава възможност за по-бързото им изплащане“, твърди Кийвърс.

Екипът от учени, който счупи рекорда, е същият, който имаше постижение за слънчева конверсия през 2014 г. Тогава изследователите използваха огледала, за да концентрират слънчева светлина и да постигнат 40% ефективност. Новият рекорд е още по-впечатляващ, тъй като не включва каквато и да било концентрация на светлина и постига резултати, които учените очакваха след десетилетия.

„Скорошно изследване на германския мозъчен тръст Agora Wnergiewende постави цел за 35% ефективност до 2050 г. за модулите, които използват неконцентрирана светлина, като стандартните фотоволтаици по покривите на домовете ни. Така че нещата се движат много по-бързо от очакванията на мнозина“, казва един от учените в екипа – Мартин Грийн.

Новата фотоволтаична клетка покрива едва 28 кв. см и работи, като разделя слънчевата светлина на четири спектъра. Инфрачервената светлина се отразява към силициева слънчева клетка, а останалите три типа се насочват към трислойна клетка, създадена от индий-галий-фосфат, индий-галий-арсенид и германий.

Слънчевата светлина преминава през всеки от тези слоеве, а енергията се извлича от най-ефикасния спектър на лъча. Всяка неизползвана светлина преминава към следващия слой, така че да може да се изстиска максимума от всеки лъч.

Едва ли този четирислоен фотоволтаик ще се окаже скоро на покрива ви. Той е труден за поддържане и по-успешен от стандартните слънчеви клетки. Но този тип клетки са идеални за соларните кули, които използват огледала, за да концентрират слънчева светлина към серия от клетки и да я превърнат директно в електричество – какъвто е случаят с гигантската слънчева електроцентрала в пустинята на Мароко.