Նոր քվանտային հորերի արևային բջիջները պարզապես արդյունավետության համաշխարհային ռեկորդ են սահմանել

Գիտնականները շարունակում են մղելարեւային վահանակներավելի արդյունավետ լինելու համար, և կա նոր ռեկորդ, որը պետք է արձանագրվի. նոր արևային մարտկոցը հասնում է 39,5 տոկոս արդյունավետության 1-արևի գլոբալ լուսավորության ստանդարտ պայմաններում:
1-արևի նշանը պարզապես ստանդարտացված միջոց է արևի լույսի ֆիքսված քանակությունը չափելու համար, այժմ ճառագայթման գրեթե 40%-ը կարող է վերածվել էլեկտրականության: Այս տեսակի նախորդ ռեկորդը.արեւային վահանակնյութը կազմել է 39.2% արդյունավետություն:
Շուրջը ավելի շատ արևային բջիջներ կան, քան դուք կարող եք մտածել: Այստեղ օգտագործվող եռակի հանգույցով III-V տանդեմ արևային բջիջներն են, որոնք սովորաբար տեղակայվում են արբանյակներում և տիեզերանավերում, թեև դրանք նույնպես մեծ ներուժ ունեն ամուր հողի վրա:

«Նոր բջիջներն ավելի արդյունավետ են և ավելի պարզ նախագծման համար, և կարող են օգտակար լինել մի շարք նոր ծրագրերի համար, ինչպիսիք են խիստ կաշկանդված ծրագրերը կամ ցածր արտանետումները տիեզերական ծրագրերը», - ասում է ֆիզիկոս Մայլս Շտայները վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայից:»:NREL) Կոլորադոյում:
Արեգակնային բջիջների արդյունավետության առումով հավասարման «եռակի հանգույցը» կարևոր է: Յուրաքանչյուր հանգույց կենտրոնացած է արևային սպեկտրային տիրույթի որոշակի հատվածում, ինչը նշանակում է, որ ավելի քիչ լույս է կորչում և չի օգտագործվում:
Արդյունավետությունն էլ ավելի է բարելավվում՝ օգտագործելով այսպես կոչված «քվանտային ջրհոր» տեխնոլոգիան: Դրանց հետևում գտնվող ֆիզիկան բավականին բարդ է, բայց ընդհանուր գաղափարն այն է, որ նյութերը խնամքով ընտրված և օպտիմիզացված են, և որքան հնարավոր է բարակ: Սա ազդում է ժապավենի բացվածքի վրա, էներգիայի նվազագույն քանակությունը, որն անհրաժեշտ է էլեկտրոնները գրգռելու և հոսանքի հոսքը թույլ տալու համար:
Այս դեպքում երեք հանգույցները բաղկացած են գալիումի ինդիումի ֆոսֆիդից (GaInP), գալիումի արսենիդից (GaAs) որոշ լրացուցիչ քվանտային հորատանցքերի արդյունավետությամբ և գալիումի ինդիումի արսենիդից (GaInAs):
«Կարևոր գործոնն այն է, որ թեև GaAs-ը հիանալի նյութ է և սովորաբար օգտագործվում է III-V բազմաճյուղ բջիջներում, այն չունի եռակի միացման բջիջների ճշգրիտ տիրույթ, ինչը նշանակում է, որ ֆոտոհոսանքը երեք բջիջների միջև: Հավասարակշռությունը օպտիմալ չէ, », - ասաց NREL ֆիզիկոս Ռայան Ֆրանսը:
«Այստեղ մենք փոփոխել ենք ժապավենի բացը՝ օգտագործելով քվանտային հորեր՝ միաժամանակ պահպանելով նյութի գերազանց որակը, ինչը հնարավորություն է տալիս այս սարքին և հնարավոր այլ ծրագրերին»:
Այս վերջին բջիջում ավելացված որոշ բարելավումներ ներառում են ներծծվող լույսի քանակի ավելացում՝ առանց համապատասխան լարման կորստի: Մի քանի այլ տեխնիկական ուղղումներ են արվել՝ նվազագույնի հասցնելու սահմանափակումները:

Սա 1-արևի ամենաբարձր արդյունավետությունն է բոլորիցարեւային վահանակԱրեգակի ավելի ինտենսիվ ճառագայթման արդյունքում մենք տեսել ենք ավելի բարձր արդյունավետություն: Թեև տեխնոլոգիան լաբորատորիայից իրական արտադրանք տեղափոխելու համար ժամանակ կպահանջվի, հնարավոր բարելավումները հետաքրքիր են:
Բջիջները նաև գրանցել են տպավորիչ 34,2 տոկոս տիեզերական արդյունավետություն, ինչին պետք է հասնեն ուղեծրում օգտագործելու դեպքում: Նրանց քաշը և բարձր էներգիայի մասնիկներին դիմադրությունը դարձնում են դրանք հատկապես հարմար այս առաջադրանքի համար:
«Քանի որ դրանք գրելու պահին ամենաարդյունավետ 1-արև արևային բջիջներն են, այս բջիջները նաև նոր ստանդարտ են սահմանում բոլոր ֆոտոգալվանային տեխնոլոգիաների հասանելի արդյունավետության համար», - գրում են հետազոտողները իրենց հրապարակած հոդվածում: