Solcellecelle med en effektivitet på 132% skabt af forskere

Et forskergruppe fra Aalto University har formået at skabe en solcelleanordning med en ekstern kvanteeffektivitet på rekord 132%.

Disse rekordnumre, der lyder som fantasi, blev opnået ved brug af nanostruktureret sort silicium. Så lad os finde ud af lidt mere om denne opdagelse.

Hvordan fik du 132% effektivitet?

Tag en solcelleanordning og forestil dig, at dens eksterne kvanteeffektivitet er 100 procent. Så dette antyder, at enhver lysfoton, der rammer et sådant panel, slår en elektron ud med hundrede procent sandsynlighed.

Så den nye enhed er den første i verden, hvis effektivitet overstiger tærsklen på 100 procent og er lig med 132%.

Dette betyder, at en lysfoton i gennemsnit banker 1,32 elektroner ud af materialestrukturen. Det er selvfølgelig umuligt at få 0,32 elektroner, så sådanne tal skal forstås som følger: du har en 32% chance for at slå et par elektroner ud på én gang med en lysfoton.

Det ser ud til, at dette er umuligt i henhold til fysiske love, fordi energi ikke hentes fra ingenting. Lad os se, hvordan dette blev muligt.

Det hele kommer ned på, hvordan solcellematerialer generelt fungerer:

Så når en foton rammer overfladen af ​​et aktivt materiale, bliver en elektron slået ud af atomet. Men under visse betingelser kan en højenergifoton muligvis slå to elektroner ud på én gang uden at overtræde nogen fysiklove.

Ved at vide dette, lavede forskerne en enhed, der brugte sort silicium som et aktivt materiale i en speciel form af kegler og søjler, der absorberer UV-lys. Således blev der skabt fremragende betingelser for "dobbelt knockout" af elektroner.

Hvad er produktudsigterne

Sort silicium er et unikt materiale, der dramatisk kan forbedre ydeevnen for alle nye solpaneler.

Når alt kommer til alt, reducerer dets anvendelse betydeligt sådanne negative faktorer som reflektion af fotoner fra enheden og rekombination af elektroner med et "hul", som de efterlader i atomet, før de samles af kredsløbet.

Forskerne delte resultaterne af det udførte arbejde, som blev testet på det tyske National Metrology Institute, på siderne i tidsskriftet Fysiske gennemgangsbreve.

Tak fordi du læste til slutningen og værdsætter materialet.