Nowe ogniwa słoneczne o wysokej wydajności

Nowe ogniwa słoneczne o wysokej wydajności

Amerykańscy naukowcy skonstruowali nowe ogniwa słoneczne o wysokej wydajności. Poprawa wydajności paneli słonecznych umożliwi w przyszłości konkurownie energii slonecznej z paliwami kopalnymi, jak również redukcję liczby droższych ogniw w panelu słonecznym, zmniejszenie kosztów instalacji całego systemu oraz elektroniki koniecznej do podłączenia paneli do sieci energetycznej.

Naukowcy pracujący dla firmy Alta Devices z Kalifornii, skonstruowali nowe ogniwa słoneczne o wydajności 28,2 proc. Jest to wartośc bliska teoretycznie obliczonej najwyższej wydajności ogniw słonecznych opartych na stosowanych obecnie materiałach, wynoszącej 33,5 proc. Roczny wzrost wydajności ogniw mierzy się dziesiątkami procent, a wydajność zbliżoną do 30 proc. osiągały do tej pory tylko rozwiązania laboratoryjne.

Naukowcy z Alta Devices prowadzili prace z arsenkiem galu, dzięki któremu można uniknąć podstawowej wady ogniw słonecznych, zamiany światła słonecznego w ciepło lub światło zamiast generowania prądu. Dzieje się tak wtedy, gdy materiał użyty w ogniwach nie pozwala na dostatecznie szybki ruch elektronów. W przypadku produkcji ciepła energia jest ostatecznie tracona.

Ogniwa słoneczne wykonane z arsenku galu, są drogie w produkcji, ponieważ są wykonane z bardzo wysokiej jakości płytek półprzewodnikowych, podobnych do tych stosowanych w układach scalonych. Aby obniżyc koszty badacze zastosowali technikę zwaną epitaksjalnym odrywaniem. W technice tej warstwa kryształów arsenku galu rośnie na płytce utworzonej ze związków krzemu. Następnie warstwa kryształów jest odrywana chemicznie, a płytkę można wykorzystywać powtórnie. Badacze zwiększyli szybkość wzrostu warstwy na płytce i wynaleźli metodę szybkiego jej odrywania bez uszkodzenia kryształów.

Według naukowców w ciągu kilku lat zostaną opracowane metody masowego wytwarzania ogniw o wydajności około 30 proc. opartych na wprowadzonych przez badaczy z Alta Devices technologiach.



(mm)