Güneş pili verimliliğinde yeni rekor geldi

ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı(NREL) araştırmacıları, Güneş'inkine eşdeğer aydınlatma koşulları altında %39,5 verimliliğe sahip bir güneş pili oluşturdu. Bu, şimdiye kadarki gerçek dünya koşullarında her tür güneş pili için kaydedilen en yüksek verimliliği gösteriyor.

Güneş pilleri için rekor verimlilik

Geliştirilen güneş pili, ters çevrilmiş metamorfik çok eklemli (IMM) olarak bilinen bir mimariye dayanıyor ve ışığa tepki olarak elektrik akımı üreten bileşenler olan üç bağlantı içeriyor. Üçünde de farklı malzemelere yer verilen bağlantılardan üstteki galyum indiyum fosfit (GaInP), ortadaki galyum arsenit (GaAs) ve alttaki galyum indiyum arsenit (GaInAs) malzemelerinden oluşuyor. Bu, hücrenin tüm ışık spektrumundan daha fazla enerji yakalamasını sağladı.

Rekor verimliliği elde etmek için araştırmacılar, orta katmanı “kuantum kuyuları” ile inşa ettiler. Ekip, daha geniş bir bant aralığına sahip diğer iki malzeme arasına iletken bir tabaka yerleştirerek elektronları iki boyutla sınırlayabildi ve bu da malzemenin daha fazla ışık yakalamasını sağladı. Orta katmanın 300'e kadar kuantum kuyusu içermesi genel verimliliği de büyük ölçüde artırdı.

Ekip, mevcut gelişmenin güneş pilleri için önemli bir atılım olduğunu belirtmekle beraber bu tip pili üretmenin hala oldukça pahalı olduğunu söylüyor. Araştırmacılar, üretim maliyetini büyük ölçüde azaltmak ve hücreleri çeşitli yeni uygulamalar için ekonomik hale getirecek alternatif hücre tasarımları üzerinde çalışıyor.