Znanstvenici sa George Washington University su dizajnirali i izgradili prototip za novu solarnu ćeliju koja integrira višestruke ćelije složene u jedan uređaj sposoban uhvatiti gotovo cjelokupnu energiju u solarnom spektru. Novi dizajn pretvara izravnu sunčevu svjetlost u električnu energiju s čak 44,5 posto učinkovitosti, dajući mu potencijal da postane najučinkovitija solarna ćelija na svijetu.

Pristup se razlikuje od solarnih panela koje se obično mogu vidjeti na krovovima ili u poljima. Novi uređaj ima fotonaponske ploče koji koriste leće za koncentriranje sunčeve svjetlosti na mikroskopski sitne solarne ćelije (tzv. CPV panel). Zbog male veličine – manje od jednog kvadratnog milimetra – solarnih ćelija, pomoću sofisticiranih materijala značajno se podigla učinkovitost. Ova ćelija djeluje gotovo poput sita na sunčevu svjetlost, a specijalizirani materijali u svakom sloju apsorbiraju energiju određenog raspona valnih duljina.

Za usporedbu, najčešća solarna ćelija danas pretvara samo četvrtinu raspoložive energije u električnu energiju, dakle stupanj iskorištenja im je do 25% za skuplje izvedbe. Oko 99 % snage koja se nalazi u izravnoj sunčevoj svjetlosti koja doseže površinu Zemlje pada između valnih duljina od 250 nm i 2500 nm, ali konvencionalni materijali za solarne ćelije ne mogu obuhvatiti cijeli raspon spektra. Novi uređaj može otključati energiju pohranjenu u fotonima s drugim valnim duljinama, koji su inače izgubljeni u konvencionalnim solarnim ćelijama, i stoga pružaju put do realizacije vrhunske solarne ćelije.

Ovaj pristup ima dva nova aspekta. Prvo, koristi materijale na osnovi supstrata galija antimonida (GaSb), koji se obično nalaze u aplikacijama za infracrvene lasere i fotodetektore. Osim toga, postupak slaganja ćelija koristi tehniku poznatu kao prijenosni tisak, koji omogućuje trodimenzionalnu montažu tih sitnih uređaja s visokim stupnjem preciznosti.

Ova je solarna ćelija vrlo skupa, no istraživači vjeruju da je važno pokazati gornju granicu što je moguće u smislu učinkovitosti. Unatoč trenutnim troškovima potrebnih materijala, tehnika korištena za stvaranje ćelija pokazuje puno obećanja. U konačnici, sličan proizvod može biti stavljen na tržište, omogućen smanjenjem troškova i poboljšanjima u tehnologiji recikliranja.

Više o vijesti možete pročitati na linku: https://techxplore.com/news/2017-07-scientists-solar-cell-captures-energy.html