47% эффективности показал новый солнечный элемент на основе полупроводников III-V - «Новости Электроники»

Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии Министерства энергетики США (NREL) создали фотоэлемент на основе полупроводников III-V групп с шестью контактами, у которого КПД преобразования света в электроэнергию составил рекордные 47,1% (с использованием солнечных концентраторов).

По словам разработчиков, им удалось достичь уровня эффективности 39,2% при обычном солнечном освещении. Элемент основан на шести различных фотоактивных слоях, изготовленных из сплавов полупроводников III-V, каждый из которых может поглощать излучение определенной части солнечного спектра.

По результатам исследования выяснилось, что новое устройство может использоваться в фотоэлектрических концентраторах и сможет достигать 50% эффективности, заявляют специалисты NREL. Тем не менее, для достижения этой цели ученым необходимо решить еще ряд проблем, в частности возникающих из-за резистивных барьеров внутри элемента, которые препятствуют свободному протеканию тока.

Высокая стоимость производства солнечных элементов на основе соединений полупроводников III-V (называемых так в соответствии с группами периодической таблицы, к которой они принадлежат) до настоящего времени ограничивала применение этой технологии в ряде приложений, включая беспилотные летательные аппараты и спутники, где малый вес и высокая эффективность являются наиболее приоритетными проблемами. С новым устройством, обещают ученые, ситуация может измениться коренным образом.

Недавно специалисты NREL провели другое исследование, которое показало, что использование солнечных панелей экономически целесообразно, даже если срок их службы не превышает 10-15 лет. Учитывая стремительное развитие технологий, в результате чего происходит повышение КПД панелей, после каждой замены система будет работать эффективней, снижая стоимость киловатт-часа и делая ее конкурентоспособной на рынке электроэнергии.

Источник: nature.com