नवीन क्वांटम वेल सोलर सेलने नुकताच कार्यक्षमतेसाठी जागतिक विक्रम प्रस्थापित केला आहे

शास्त्रज्ञ पुढे ढकलत आहेतसौरपत्रेअधिक कार्यक्षम होण्यासाठी, आणि अहवाल देण्यासाठी एक नवीन विक्रम आहे: एक नवीन सौर सेल मानक 1-सन जागतिक प्रकाश परिस्थितीत 39.5 टक्के कार्यक्षमता प्राप्त करतो.
1-सूर्य चिन्ह हा सूर्यप्रकाशाची निश्चित रक्कम मोजण्यासाठी फक्त एक प्रमाणित मार्ग आहे, आता जवळजवळ 40% किरणोत्सर्ग विजेमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकतात. या प्रकारासाठी मागील रेकॉर्डसौर पॅनेलसामग्रीची कार्यक्षमता 39.2% होती.
तुम्हाला वाटेल त्यापेक्षा जास्त प्रकारच्या सौर पेशी आजूबाजूला आहेत. येथे वापरलेले प्रकार म्हणजे ट्रिपल-जंक्शन III-V टँडम सोलर सेल, सामान्यत: उपग्रह आणि अवकाशयानामध्ये तैनात केले जातात, जरी त्यांच्याकडे घन जमिनीवर देखील मोठी क्षमता आहे.

नॅशनल रिन्युएबल एनर्जी लॅबोरेटरीचे भौतिकशास्त्रज्ञ मायलेस स्टेनर म्हणाले, "नवीन पेशी अधिक कार्यक्षम आणि डिझाइन करण्यासाठी सोपी आहेत, आणि ते विविध नवीन अनुप्रयोगांसाठी उपयुक्त असू शकतात, जसे की अत्यंत मर्यादित अनुप्रयोग किंवा कमी-उत्सर्जन स्पेस अॅप्लिकेशन्स.".”NREL) कोलोरॅडो मध्ये.
सोलर सेलच्या कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, समीकरणाचा “ट्रिपल जंक्शन” भाग महत्त्वाचा आहे. प्रत्येक गाठ सौर वर्णक्रमीय श्रेणीच्या एका विशिष्ट भागात केंद्रित असते, म्हणजे कमी प्रकाश जातो आणि न वापरता येतो.
तथाकथित "क्वांटम वेल" तंत्रज्ञानाचा वापर करून कार्यक्षमता आणखी सुधारली जाते. त्यामागील भौतिकशास्त्र बर्‍यापैकी गुंतागुंतीचे आहे, परंतु सर्वसाधारण कल्पना अशी आहे की सामग्री काळजीपूर्वक निवडली जाते आणि ऑप्टिमाइझ केली जाते आणि शक्य तितकी पातळ केली जाते. यामुळे बँड गॅपवर परिणाम होतो, इलेक्ट्रॉनला उत्तेजित करण्यासाठी आणि विद्युत प्रवाह चालू ठेवण्यासाठी आवश्यक असलेली किमान ऊर्जा.
या प्रकरणात, तीन जंक्शनमध्ये गॅलियम इंडियम फॉस्फाइड (GaInP), गॅलियम आर्सेनाइड (GaAs) काही अतिरिक्त क्वांटम वेल कार्यक्षमतेसह आणि गॅलियम इंडियम आर्सेनाइड (GaInAs) असतात.
"एक महत्त्वाचा घटक असा आहे की GaAs एक उत्कृष्ट सामग्री आहे आणि सामान्यतः III-V मल्टिजंक्शन सेलमध्ये वापरली जाते, तरीही त्यात ट्रिपल जंक्शन सेलसाठी अचूक बँडगॅप नाही, याचा अर्थ तीन पेशींमधील फोटोक्युरंट संतुलन इष्टतम नाही, " NREL भौतिकशास्त्रज्ञ रायन फ्रान्स म्हणाले.
"येथे, आम्ही उत्कृष्ट सामग्रीची गुणवत्ता राखून क्वांटम विहिरी वापरून बँड अंतर सुधारित केले आहे, जे हे उपकरण आणि संभाव्यतः इतर अनुप्रयोगांना सक्षम करते."
या नवीनतम सेलमध्ये जोडलेल्या काही सुधारणांमध्ये कोणत्याही संबंधित व्होल्टेजच्या नुकसानाशिवाय शोषलेल्या प्रकाशाचे प्रमाण वाढवणे समाविष्ट आहे. निर्बंध कमी करण्यासाठी इतर अनेक तांत्रिक बदल करण्यात आले आहेत.

ही सर्वात जास्त 1-सूर्य कार्यक्षमता आहेसौर पॅनेलसेल ऑन रेकॉर्ड, जरी आम्ही अधिक तीव्र सौर किरणोत्सर्गातून उच्च कार्यक्षमता पाहिली आहे. जरी तंत्रज्ञान प्रयोगशाळेतून प्रत्यक्ष उत्पादनाकडे जाण्यासाठी वेळ लागेल, तरीही संभाव्य सुधारणा रोमांचक आहेत.
पेशींनी 34.2 टक्के अंतराळ कार्यक्षमता देखील नोंदवली, जी त्यांनी कक्षेत वापरताना प्राप्त केली पाहिजे. त्यांचे वजन आणि उच्च-ऊर्जा कणांचा प्रतिकार त्यांना या कार्यासाठी विशेषतः योग्य बनवतात.
"लेखनाच्या वेळी हे सर्वात कार्यक्षम 1-सूर्य सौर पेशी असल्याने, या पेशी सर्व फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञानाच्या साध्य कार्यक्षमतेसाठी एक नवीन मानक देखील सेट करतात," संशोधकांनी त्यांच्या प्रकाशित पेपरमध्ये लिहिले.