У Канаді розробили "рекордні" комірки для сонячних панелей: чим вони особливі

За словами вчених, новий елемент досяг рекордної напруги розімкнутого ланцюга, а також показав ефективність перетворення енергії понад 30%.

Група дослідників з Канади розробила мікрометровий сонячний елемент III-V, який продемонстрував рекордну напругу розімкненого ланцюга (НРЦ). Про це розповів провідний автор дослідження Корентен Жуанно порталу pv magazine.

Повідомляється, що арсенід галію (GaAs) та інші матеріали III-V вважаються перспективними з погляду ефективності сонячних панелей. Однак через високу вартість вони використовуються лише в кількох вузьких сферах, зокрема для живлення супутників і дронів.

Щоб впоратися з цією проблемою, вчені розробили технологію концентрованих фотоелектричних елементів (CPV), яка обіцяє знизити витрати шляхом додавання до сонячних елементів концентруючої оптики. Запропонований сонячний елемент виготовлений на основі фосфіду індію-галію (InGaP), арсеніду індію-галію (InGaAs) і германію (Ge) і має активну площу 0,25 мм2. За словами вчених, він показав рекордне НРЦ, а також коефіцієнт корисної дії понад 30%.

"Наш сонячний елемент досяг найвищої напруги розімкнутого ланцюга для InGaP/InGaAs/Ge різного розміру серед усіх описаних у літературі. Пристрій також досяг ефективності перетворення енергії понад 30%", — заявив провідний автор дослідження Корентен Жуанно.

Важливо Прискорить відмову від газу та нафти: відкрито матеріал для "безпрецедентно" ефективних батарей

Вчені зазначили, що використовували процес, заснований на плазмовому травленні, для ізоляції та сингулярності елементів. Цей метод, за їхніми словами, дає змогу виробляти сонячні комірки будь-якого розміру і форми. У результаті команді вдалося створити елементи розміром від 12,25 мм до 0,01 мм і різні форми: кругла, трикутна, кленовий лист, шестикутна. Найменша комірка, площею всього 0,01 мм2, досягла ефективності 21,40%.

"Ці комірки були створені не заради продуктивності, а для демонстрації можливостей плазмового травлення", — додали дослідники.

Нагадаємо, тандемний сонячний елемент від південнокорейського виробника Qcells продемонстрував рекордну ефективність перетворення енергії у 28,6%.

Також повідомлялося, що група вчених використовувала машинне навчання, щоб розробити сонячні елементи на основі перовскіту з ефективністю до 26,2%.