Німецькі вчені розробили напівпровідниковий фотоелемент III-V на основі арсеніду галію з ефективністю перетворення світла в електрику 68,9%.
Рекордних результатів досягли дослідники з німецького Інституту сонячних енергетичних систем (Fraunhofer ISE) Інститут Fraunhofer ISE, передає ise.fraunhofer.de.
Цей успіх став можливим завдяки спеціальній тонкоплівковій технології, у якій шари сонячних елементів спочатку вирощуються на підкладці(плівці) з арсеніду галію, яка потім видаляється. На задню поверхню напівпровідникової структури, яка залишилася, товщиною всього кілька мікрометрів наноситься провідне дзеркало з високою відбивною здатністю. Відбивач був оптично оптимізований завдяки комбінації кераміки і срібла, а поглинач осередку був заснований на арсеніді галію, легованому азотом, і арсеніду алюмінію-галію p-типу (гетероструктура n-GaAs / p-AlGaAs).
Енергія лазера доставляється або через повітря, або через оптичне волокно в фотоелектричний елемент, характеристики якого відповідають потужності і довжині хвилі монохроматичного лазерного світла. У порівнянні з традиційною передачею енергії по мідних проводах, системи «power by light» особливо корисні для додатків, які вимагають, наприклад, гальванічно ізольованого джерела живлення, захисту від блискавки або вибуху, електромагнітної сумісності або повністю бездротової передачі енергії.
«Це вражаючий результат, який показує потенціал фотоелектричних систем для промислового застосування, крім виробництва сонячної енергії”, – говорить професор Андреас Бетт, директор Інституту Fraunhofer ISE. Оптична передача енергії має безліч застосувань. Наприклад, структурний моніторинг вітрових турбін; моніторинг високовольтних ліній, паливних датчиків в баках літаків або пасивних оптичних мереж; постачання енергією імплантатів ззовні; або бездротове джерело живлення для додатків в інтернеті речей.
Теоретичний максимум ефективності звичайних “одноперехідних” сонячних елементів (без використання концентраторів) становить 33% (Shockley–Queisser limit). Настільки висока ефективність, як в цьому випадку, забезпечується завдяки використанню “багатоперехідних” (англ. Multi-junction) осередків.
Натхнення: ecotown.com.ua