Solcellecelle med en effektivitet på 132% skapt av forskere

Et forskerteam fra Aalto University har klart å lage et solcelleanlegg med en ekstern kvanteeffektivitet på rekord 132%.

Disse rekordnumrene, som høres ut som fantasi, ble oppnådd ved bruk av nanostrukturert svart silisium. Så la oss finne ut litt mer om denne oppdagelsen.

Hvordan fikk du 132% effektivitet?

Ta en solcelleanordning og forestill deg at dens eksterne kvanteeffektivitet er 100 prosent. Så dette antyder at hvert lysfoton som treffer et slikt panel slår ut et elektron med hundre prosent sannsynlighet.

Så den nye enheten er den første i verden, hvis effektivitet overstiger terskelen på 100 prosent og er lik 132%.

Dette betyr at en lysfoton i gjennomsnitt banker 1,32 elektroner ut av materialstrukturen. Det er selvfølgelig umulig å få 0,32 elektroner, så slike tall må forstås slik: du har 32% sjanse for å slå ut et par elektroner samtidig med en lysfoton.

Det ser ut til at dette er umulig i henhold til fysiske lover, fordi energi ikke kommer fra noe sted. La oss se hvordan dette ble mulig.

Alt kommer ned på hvordan solcellematerialer generelt fungerer:

Så når et foton treffer overflaten til et aktivt materiale, blir et elektron slått ut av atomet. Men under visse forhold kan en høgenergifoton godt slå ut to elektroner samtidig uten å bryte noen fysiske lover.

Å vite dette, laget forskerne en enhet som brukte svart silisium som et aktivt materiale i en spesiell form av kjegler og kolonner som absorberer UV-lys. Dermed ble det skapt gode forhold for "dobbelt knockout" av elektroner.

Hva er produktutsiktene

Svart silisium er et unikt materiale som dramatisk kan forbedre ytelsen til alle nye solcellepaneler.

Tross alt reduserer bruken betydelig negative faktorer som refleksjon av fotoner fra enheten og rekombinasjon av elektroner med et "hull", som de etterlater i atomet før de samles opp av kretsen.

Forskerne delte resultatene av arbeidet som ble testet ved det tyske National Metrology Institute, på sidene i tidsskriftet Fysiske gjennomgangsbrev.

Takk for at du leser til slutt og setter pris på materialet.