Solcell med effektivitet på 132% skapad av forskare

Ett forskargrupp från Aalto University har lyckats skapa en solcelleanordning med en extern kvanteffektivitet på rekord 132%.

Dessa rekordnummer, som låter som fantasi, uppnåddes genom användning av nanostrukturerat svart kisel. Så låt oss ta reda på lite mer om denna upptäckt.

Hur fick du 132% effektivitet?

Ta en solcelleanordning och föreställ dig att dess externa kvanteffektivitet är 100 procent. Så det antyder att varje ljusfoton som träffar en sådan panel slår ut en elektron med hundra procents sannolikhet.

Så den nya enheten är den första i världen, vars effektivitet överstiger tröskeln på 100 procent och är lika med 132%.

Detta innebär att en ljusfoton i genomsnitt slår 1,32 elektroner ur materialstrukturen. Naturligtvis är det omöjligt att få 0,32 elektroner, så sådana siffror måste förstås på följande sätt: du har 32% chans att slå ut ett par elektroner samtidigt med en ljusfoton.

Det verkar som om detta är omöjligt enligt fysiska lagar, eftersom energi inte tas från ingenstans. Låt oss se hur detta blev möjligt.

Allt kommer ner på hur solcellsmaterial i allmänhet fungerar:

Så när en foton träffar ytan på ett aktivt material, slås en elektron ut ur atomen. Men under vissa förhållanden kan en högenergifoton väl slå ut två elektroner samtidigt utan att bryta mot fysikens lagar.

Att veta detta gjorde forskarna en anordning med svart kisel som ett aktivt material i en speciell form av kottar och pelare som absorberar UV-ljus. Således skapades utmärkta förutsättningar för "dubbel knockout" av elektroner.

Vad är produktutsikterna?

Svart kisel är ett unikt material som dramatiskt kan förbättra prestanda för alla nya solpaneler.

När allt kommer omkring minskar dess användning sådana negativa faktorer som reflektion av fotoner från enheten och rekombination av elektroner med ett "hål", som de lämnar i atomen innan de samlas upp av kretsen.

Forskarna delade resultaten av det utförda arbetet, som testades vid tyska National Metrology Institute, på tidningarna Fysiska granskningsbrev.

Tack för att du läste till slutet och uppskattar materialet.