Германски учени преодоляха лимита на КПД на соларните елементи

Лидия Делирадева 11 октомври 2018
Соларна енергия Соларна енергия

Модерните силиконови слънчеви панели имат максимална ефективност на КПД, получена теоретично и определена от физичните свойства на материала - не повече от 29,3%. Изследователите от Берлинския център за материали и енергия "Хелмхолц" твърдят, че са преодолели това ограничение.

Германските учени са добавили в структурата на силиконовите слънчеви панели от нов тип допълнителни слоеве от органични молекули. Това допълнение позволява започването на квантов процес, известен като „разделяне на синглет". В резултат на това, отделният диапазон вълни – сини и зелени фотони – води до генериране на ток, който е два пъти по-силен от обичайното. В стандартните модели вълните с такава дължина почти не участват в образуването на ток.

По време на експеримента върху силиция е нанасян слой от делящи се тетраценови кристали с дебелина 100 нанометра. Детайлните проучвания са показали, че слоят тетрацен поглъща високоенергийната част на синьо-зеления спектър. Технологията вече е демонстрирала работоспособност и екипът възнамерява и занапред да работи над нейната ефективност, съобщава Science Daily.

След първите експерименти и спектроскопични изследвания, специалистите са направили извода, че КПД може да бъде увеличен до 40%.

В същото време, техни колеги от целия свят се състезават в повишаването на КПД на практика. И за тази цел невинаги се използва силиций. Например неотдавна друг екип от Германия представи тънкослоен слънчев елемент, състоящ се от перовскит и селенид на мед-индий-галий. КПД от този вид достигна рекордните 24,6%.

Други специалисти се стремят да променят устройството на панелите и ги карат да събират не само пряката слънчева светлина, но и отразената от земята. Над тази идея е работила група от Египет и Пакистан. Екипът е сглобил инсталация, която в пиковите моменти е достигала КПД от 36%.