Nový rekord: Američtí vědci vyvinuli solární články se 47,1% účinností

• 20. 04. 2020
• Redakce

Rekordní účinnost

 

Američtí vědci z institutu NREL již několik let pracují na vývoji solárních článků na bázi několika přechodů či vrstev (tzv. „N-Junction).  Např. v roce 2008 se jim povedlo dosáhnout 40,8% účinnosti u Triple-Junction článků (tj. článků se 3 přechody) s využitím koncentrátorů (326× koncentrované sluneční světlo).

 

V roce 2020 vědci z NREL posunuli celý koncept svého vývoje dále s tím, že jejich nové 6- přechodové (Six-Junction III-V) články dosahují rekordní 47,1% účinnosti. K této hodnotě je ale nutné využít koncentrované světlo (143násobek toho slunečního).

 

„Nový solární článek obsahuje 140 mikrovrstev různých substrátů na bázi III-V materiálů, které se vzájemně podporují při výrobě solární energie. Přesto je výsledný článek asi třikrát tenší než lidský vlas,“ řekli John Geisz a Ryan France, vědci z NREL.

Vysoké náklady

Nové technologie 6- přechodových solárních článků má i poměrně vysokou účinnost bez koncentrace slunečního světla, kde dosahuje vynikajících 39,2 %. V minulosti již vědci z NREL vyrobili ve spolupráci s firmbou Microlink Devices GaAS solární články s účinnosti ve výši 37,75 %. Vědci z NREL nyní tvrdí, že jejich nová technologie 6- přechodových solárních článků má potenciál až 50 % účinností.

 

Hlavním nedostatkem 6- přechodových solárních článků však zůstává poměrně vysoká cena takového panelu.  Na rozdíl od běžných (tj. jedno nebo dvouvrstvýc) křemíkových solárních panelů, které jsou schopny převádět zpravidla jen jednu malou část světelného spektra, zde je využito šest různých typů vrstev (proto Six-Junction), přičemž každá vrstva se stará o konverzi světla jiných vlnových délek (tedy jiných barev).

 

Tyto vrstvy jsou založeny na prvcích ve III. až V. skupině periodické soustavy prvků (od toho III-V v názvu) a celkem je zde 140 vrstev (obvykle po desítkách z výše uvedených 6 typů). Nová technologie od NREL se tak v budoucnosti uplatní v rámci speciálních aplikací, kde není nejdůležitějším aspektem zejména nízká cena. Půjde o drony, satelity nebo vojenská zařízení, kde je důležitá vysoká účinnost a nízká hmotnost panelů.