A fotovoltaikus cella a tudósok által létrehozott 132% -os hatékonysággal

Az Aalto Egyetem kutatócsoportjának sikerült olyan fotovoltaikus eszközt létrehozni, amelynek külső kvantumhatékonysága rekordosan 132%.

Ezeket a fantáziának tűnő rekordszámokat nanostrukturált fekete szilícium alkalmazásával érték el. Tehát tudjunk meg egy kicsit többet erről a felfedezésről.

Hogyan érte el a 132% -os hatékonyságot?

Vegyünk egy fotovoltaikus eszközt, és képzeljük el, hogy annak külső kvantumhatékonysága 100 százalékos. Tehát ez azt sugallja, hogy minden fényfoton, amely egy ilyen panelt eltalál, száz százalékos valószínűséggel kiüti az elektront.

Tehát az új eszköz az első a világon, amelynek hatékonysága meghaladja a 100 százalékos küszöböt, és 132% -kal egyenlő.

Ez azt jelenti, hogy átlagosan egy fényfoton 1,32 elektront ürít ki az anyagszerkezetből. Természetesen lehetetlen 0,32 elektronhoz jutni, ezért az ilyen számokat a következőképpen kell érteni: 32% esélye van arra, hogy egyszerre pár elektronot kiüssön egy fényfoton.

Úgy tűnik, hogy ez a fizikai törvények szerint lehetetlen, mert az energia nem a semmiből származik. Lássuk, hogyan vált ez lehetővé.

Az egész a fotovoltaikus anyagok működésével függ össze:

Tehát amikor egy foton eljut egy aktív anyag felületére, akkor az egyik elektront kiütik az atomból. Bizonyos körülmények között azonban egy nagy energiájú foton egyszerre két elektront is kiüthet anélkül, hogy megsértené a fizikai törvényeket.

Ennek tudatában a tudósok olyan eszközt készítettek, amely aktív szilárd anyagként fekete szilíciumot használt, speciális alakú kúpok és oszlopok formájában, amelyek elnyelik az UV-fényt. Így kiváló feltételeket teremtettek az elektronok "kettős kiütéséhez".

Mik a terméklehetőségek

A fekete szilícium egyedülálló anyag, amely drámai módon javíthatja az összes új napelem teljesítményét.

Végül is használata jelentősen csökkenti az olyan negatív tényezőket, mint a fotonok visszaverődése az eszközből és az elektronok rekombinációja egy "lyukkal", amelyet az atomban hagynak, mielőtt az áramkör összegyűjti őket.

A tudósok a folyóirat oldalán megosztották az elvégzett munka eredményeit, amelyet a Német Nemzeti Metrológiai Intézetben teszteltek Fizikai áttekintő levelek.

Köszönjük, hogy elolvasta a végsőkig, és értékelte az anyagot.