Historischer Durchbruch! Solarzelle mit einer Umwandlungsrate von nahezu 50%

Laut Berichten ausländischer Medien hat das US-amerikanische National Renewable Energy Laboratory ein neues Forschungsergebnis in “Natural Energy” veröffentlicht. Das Ergebnis zeigt, dass Wissenschaftler eine Art Solarzelle mit einem Umsatzwirkungsgrad von nahezu 50% entwickelt haben. Die Solarbatterie verwendet III-V-Verbundwerkstoffe mit einer breiten Absorption. Es fängt Licht in bestimmten Teilen des Sonnenspektrums über sechs Verbindungspunkte ein und verbessert die Leistung der Verbindungspunkte durch 140 Schichten verschiedener III-V-Verbundmaterialien.

Es wird berichtet, dass die aus diesem Material hergestellte Solarzelle einen hohen Wirkungsgrad bei relativ hohen Herstellungskosten aufweist und üblicherweise zur Stromversorgung von Satelliten verwendet wird. Obwohl die Umwandlungsrate dieser Solarzelle von fast 50% unter der Bedingung einer zentralen Beleuchtung mit einer spezifischen Umwandlungseffizienz von 47,1% gemessen wird, beträgt ihre Umwandlungseffizienz unter der Bedingung des Sonnenlichts bis zu 39,2%, was bei weitem die höchste Umwandlung ist Rate der Solarzellen.

Relevanten Quellen zufolge hat das Forscherteam die weitere Optimierung dieser Solarzelle aus diesem Material nicht aufgegeben. Der nächste Schritt besteht darin, die Widerstandsbarriere des Stromflusses innerhalb der Batterie zu verringern, um die Umwandlungseffizienz zu verbessern und unter zentralisierten Lichtbedingungen bis zu über 50% zu erreichen.

Dem Bericht zufolge haben Forscher des Helmholtz-Zentrums in Berlin in einer anderen Studie einen weiteren Rekord bei der Effizienz der Umwandlung von Solarzellen gebrochen. Die von ihnen entwickelten Solarzellenmaterialien bestehen aus zwei verschiedenen Arten von lichtempfindlichen Schichtzellen, eine ist Perowskit und die andere ist eine Mischung aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen, nämlich CIGS.

Es wird gesagt, dass die Dicke der CIGS-Schicht 3-4 Mikrometer beträgt und die Dicke der Perowskitschicht, die die Oberfläche bedeckt, nur 0,5 Mikrometer beträgt. Perowskit sammelt sichtbares Licht und CIGS sammelt Infrarotlicht. Die Forscher fügten auch eine Schicht aus Rubidiumatomen in der Mitte hinzu, um den Kontakt zwischen den beiden Schichten zu fördern. Der maximale Umwandlungswirkungsgrad dieser Solarzelle hat 24,16% erreicht. Obwohl es niedriger als die oben genannten 47,1% ist, sind die Kosten aufgrund seines CIGS-Materials niedriger. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner dünneren Dicke einfacher, ein flexibles Solarmodul herzustellen. Es ist nicht nur für den Einsatz im Weltraum geeignet, sondern wird voraussichtlich auch in Zukunft zu geringeren Kosten und in einer Vielzahl von Nutzungsszenarien in den Alltag eintreten.

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