Ученые из Школы инженерии и прикладных наук GW разрабатывают прототип солнечной панели, которая улавливает почти вдвое больше энергии света.
Многие люди в восторге от солнечной энергии, и на то есть веская причина: она чистая, возобновляемая и по мере наращивания производственных мощностей становится все более реалистичным способом питания нашего мира. По состоянию на 30 апреля 2017 года Германия удовлетворяла 85% своих потребностей в электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии, включая солнечные батареи. Тем не менее, солнечные батареи в настоящее время захватывают только около 25% доступной солнечной энергии. Теперь команда из Школы инженерии и прикладных наук GW создала замечательную солнечную батарею, которая собирает почти половину энергии. Считается, что верхний предел эффективности обычных солнечных элементов составляет около 30%, так что это может иметь большое значение.
Ученые из Школы инженерии и прикладных наук GW разработали многослойную многослойную ячейку, которая работает как своего рода «солнечное сито». Каждый слой захватывает часть светового спектра, поскольку солнечный свет проходит через него на пути к следующему слою.
Как объясняет ведущий автор только что опубликованного исследования Мэтью Ламб: «Около 99 процентов мощности, содержащейся в прямом солнечном свете, достигающем поверхности Земли, приходится на длину волны 250 нм (примечание редактора: нм=нанометры) и 2500 нм, но обычные материалы для высокоэффективных многопереходных солнечных элементов не могут охватывать весь этот спектральный диапазон. Наше новое устройство способно высвободить энергию, хранящуюся в длинноволновых фотонах, которые теряются в обычных солнечных элементах, и, таким образом, обеспечивает путь к созданию совершенного многопереходного солнечного элемента.”
Солнечная батарея команды GW работает с фотоэлектрическими панелями-концентраторами, которые фокусируют солнечный свет на микроразмерных солнечных батареях площадью около одного миллиметра. Такие маленькие размеры открывают возможности для их использования в сложных конструкциях, которые в конечном итоге могут быть изготовлены по разумной цене.
Помимо аспекта стекирования, солнечные элементы GW включают в себя несколько других инновационных штрихов.
То, что позволяет панели GW собирать более длинные волны, - это материал, который чаще используется с инфракрасными лазерами и фотодетекторами, называемый антимонидом галлия (GaSb). Элементы, изготовленные из этого материала, дополняют стандартные высокоэффективные солнечные элементы, выращенные на обычных субстратах.
Способ изготовления солнечной батареи GW также немного отличается. Его слои уложены друг на друга с предельной точностью с использованием метода, называемого «трансферной печатью», который позволяет собирать крошечные трехмерные структуры.
Солнечная батарея GW создана в единственном экземпляре, чтобы продемонстрировать потенциал гораздо большей эффективности сбора солнечной энергии. Технология, которую он внедряет, в настоящее время слишком дорога для рентабельного производства. Но солнечные батареи, которые в два раза эффективнее улавливают энергию солнца? Зарегистрируйте нас для этого.