国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の科学者は、ほぼ50％の効率で太陽電池を製造しています。
XNUMX接合太陽電池は今保持します 最高の効率で世界記録 集中照明で測定した47,1％の太陽光変換。 ソーラーパネルの同じプロトタイプの変形も、ソーラー照明下での効率の記録を達成しました：39,2％。
「このデバイスは、マルチジャンクションソーラーパネルの並外れた可能性を実際に示しています」言う ジョン・ガイズ、NRELの科学者であり、記録的な太陽電池パネルに関する新しい論文の筆頭著者。
記事「47.1太陽の濃度で143％の変換効率を持つXNUMX接合III-V太陽電池」は 雑誌に掲載 自然エネルギー 。 Geiszの共著者は、Ryan France、Kevin Schulte、およびその他のNREL科学者です。
記録破りのソーラーパネルのしくみ
デバイスを構築するために、NRELの研究者は、幅広い光吸収特性を持つIII-V材料（周期表上の位置にちなんで名付けられた）に依存しました。 パネルの140つの接合部（光活性層）のそれぞれは、太陽スペクトルの特定の部分からの光を取り込むように特別に設計されています。 このデバイスには、これらのスプライスのパフォーマンスをサポートするために、さまざまなIII-V材料の合計約XNUMX層が含まれています。 しかも、髪の毛のXNUMX倍の細さです。 非常に効率的な性質とその建設に関連するコストのため、III-V太陽電池は衛星への電力供給によく使用されます。
はるかに小さいパネルで同じエネルギー
「コストを削減するXNUMXつの方法は、必要な面積を減らすことです」ゲイツは言った。 これは、ミラーを使用して光を捕らえ、光を点に集束させることによって行うことができます。 その時点で必要なのは、平板のシリコンセルに比べてXNUMX分のXNUMX、場合によってはXNUMX分のXNUMXです。 光を集中させることにより、はるかに少ない半導体材料が使用されます。 追加の利点は、光が集中すると効率が上がることです。
100％の効率はいつ達成されますか？
答えは簡単ですが、証明されるまでは絶対にありません。 熱力学によって課される基本的な限界がありますが、確かにそれ以上のことが可能であり、このマイルストーンはすでに並外れたものです。 太陽光線の下で50％の効率を達成するには、記録を破るソーラーパネルがいくつかの抵抗性の障壁を打破する必要があります。
