Solárna energia Novinky: Nové dvojvrstvové solárne bunky rozbije účinnosť rekord

Nový druh tenkovrstvového solárneho článku vyvinutý výskumníkmi na UCLA Samueli School of Engineering len zlomil rekord pre efektívne získavanie energie zo slnečného svetla. Pridaním novej vrstvy do bežných solárnych článkov, výskumníci odhadujú, že môžu znížiť náklady na solárnu energiu o približne pätinu, v relatívne jednoduchom procese, ktorý možno ľahko začleniť do výroby solárnych článkov v hlavnom prúde.

Nová technika zahŕňala zlúčeninu nazývanú perovskit, čo je kombinácia olova a jódu, ktorá je dobrá pri zachytávaní energie zo slnečného svetla. Výskumníci striekali tradičné solárne články perovskitom, čím vytvorili tenkú druhú vrstvu. Tieto „dvojvrstvové“ solárne články zbierali oveľa viac energie. Výsledky boli dnes publikované v časopise veda.

„Využívame energiu z dvoch odlišných častí slnečného spektra v tej istej oblasti,“ povedal Yang Yang, profesor materiálov na UCLA. UCLA Newsroom, „To zvyšuje množstvo energie vyrobenej zo slnečného svetla v porovnaní so samotnou vrstvou CIGS.“

Najlepšie zo všetkého je, že perovskit je lacný a lacný, čo znamená, že celý proces by mohol byť teoreticky ľahko začlenený do výrobného procesu pre tradičných výrobcov solárnych panelov.

Tím začal s tradičnou bunkou, ktorá bola schopná zbierať okolo 18,7 percent energie na slnku. Základná bunka bola malá, len dve tisíciny milimetra. Potom pridali k základni ešte tenšiu vrstvu vytvorenú perovskitom pomocou nového typu rozhrania s nanočasticami, ktoré výskumníci vyvinuli, čo pomohlo zvýšiť napätie.

Namiesto 18,7% boli tieto nové bunky schopné zachytiť 22,4% energie slnečného svetla, čo predstavuje nárast o približne 20%. Tím dúfa, že bude pokračovať v zušľachťovaní buniek a dosiahnutí účinnosti až 30 percent.

Taktika, ktorá môže zvýšiť energetickú účinnosť slnečného žiarenia, je veľmi dôležitá pre prechod k obnoviteľnej energii, maximálna teoretická účinnosť pre najbežnejší druh fotovoltaického článku je len 29 percent. Ako sme napísali v predchádzajúcom príbehu, „slnečné svetlo sa odráža, absorbuje sa ako odpadové teplo a spravidla sa nekonvertuje na elektrinu“.

Ich nová inovácia tiež pomohla skupine rozbiť predchádzajúcu rekordnú efektivitu pre tandemový solárny článok perovskite-CIGS, ktorý bol len 10,9%. Tento rekord bol stanovený v roku 2015 skupinou výskumníkov pracujúcich s IBM.