Američtí vědci vyvinuli solární článek s rekordní účinností ve výši 39,5%

Vědci z americké nezávislé laboratoře National Renewable Energy Laboratory (NREL) nedávno vyvinuli nový typ solárního článku, který pokořil rekord v účinnosti ve výši 39,50 %, Pokud se jim podaří v budoucnu nadějný prototyp dostat do fáze komerční výroby, pak to výrazně přispělo ke snížení celkových nákladů na výrobu elektřiny ze slunečního záření.

Zdroj: NREL

Nový rekord

Vývoj technologií solárních článků pokračuje dál. Absolutní rekord v účinnosti solárních článků se totiž blíží 47 procentům, což ale platí pro vysoce koncentrované světelné záření.

Ryan France z NREL a jeho spolupracovníci v rámci svého nového úspěchu vlastně překonali svůj vlastní rekord v účinnosti solárních článků z roku 2020, kdy dosáhli 39,2 procent. Pro srovnání, běžně používané křemíkové články se dostávají jen asi k 25 % účinnosti, zatímco tandemové solární články, které tyto dva materiály kombinují, se blíží k zhruba 30 %.

Nový typ článků s účinnosti ve výši 39,50 % využívá tři přechody (tj. 3 vrstvy), přičemž každý je z jiného materiálu. Každý přechod má jinou citlivost na odlišnou část světelného spektra, což zvyšuje celkovou účinnost článků.

To také vysvětluje, proč tyto články překonávají známý Shockleyův–Queisserův limit. Ten totiž hovoří o maximální cca 34% efektivitě v rámci jednoho přechodu solárního článku a nikoli o tom, jaká je teoretická max. účinnost jakýchkoli solárních článků

Ve vrchní vrstvě se nachází GaInP, uprostřed je GaAs s kvantovými jamkami (které účinnost dále vylepšují) a dole je pak GaInAs. Výsledkem je rekordní 39,5% účinnost pod standardním světlem odpovídajícím tomu slunečnímu.

Problematická výroba

Technologie solárních článků s více přechody je známá již několik let v laboratorních podmínkách. Jejich výroba je však velmi nákladná. Proto se tyto technologie využívají zejména v řešeních pro vesmírné družice, bezpilotní letadla či další specifické aplikace, kde cena nehrají hlavní roli.

Výzkumníci v NREL nyní pracují na výrazném snížení výrobních nákladů na nový typ článků. Pokud se jim to podaří, pak tato technologie může být velmi výhodná pro řadu nových aplikací.

Související zprávy

Další zprávy

další články