Пер突破ення бар’єру Шоклі-Квайсер за допомогою кріогенних кремнієвих сонячних батарей
Прорив у сонячній енергетиці: перша панель, що здолала бар’єр ефективності Шоклі-Квайссера
Дослідники з Університету Тайчжоу та Університету Делавер здійснили справжній прорив у сфері сонячної енергетики, створивши першу експериментальну сонячну панель, яка подолала давній бар’єр ефективності Шоклі-Квайссера для одножіночних пристроїв. Це відкриття може змінити нашу уяву про можливості сонячних технологій.
Рекордна ефективність при низьких температурах
n-типу монокристалічні кремнієві елементи досягли вражаючої ефективності 50-60% у перетворенні енергії при криогенних температурах 30-50 K. Це майже подвоїло кращий результат, досягнутий при кімнатній температурі. Спільнота дослідників довела, що продуктивність фотогальванічних елементів не обов’язково знижується за умов низьких температур, що відкриває нові двері для застосування цих технологій у різних умовах.
Інноваційний дизайн та його можливості
Конструкція панелі вирізняється застосуванням передових технологій, таких як управління гарячими носіями при низьких температурах, використання лазерів для генерації рухомих фотонавантажувачів та можливість багатоекзитонного генерування. Це дозволило досягти зовнішньої квантової ефективності понад 140%, що є значним досягненням для фотогальваніки.
Додатково, тонкі елементи, товщиною менше 3 мікрон, продемонстрували стабільну продуктивність при різних інтенсивностях світла. Це говорить про їхнє можливе застосування в умовах, таких як Місяць чи глибококосмічні дослідження, де звичайні технології можуть зазнати труднощів.
Майбутні плани та перспективи
Дослідницька група не збирається зупинятися на досягнутому. Вони планують масштабувати ці елементи до 4 см², щоб провести екологічне тестування під умовами термічного циклу та впливу протонного випромінювання. Особливу увагу приділяють можливим комерційним застосуванням, зокрема для NASA, де такі сонячні панелі можуть бути використані на Місяці.
Отже, ця інноваційна розробка має потенціал не лише для поліпшення ефективності сучасних сонячних технологій, але й для підтримки майбутніх досліджень у космічній сфері. Завдяки старанням вчених, ми можемо очікувати на новаторські рішення, які допоможуть нам стати ще ближче до сталого та екологічного майбутнього.
