Zdroj:newatlas.com
Nový solární článek týmu dosáhl účinnosti 39,5 procenta za světelných podmínek ekvivalentních slunečním. To je důležité rozlišení – jiné experimentální solární články zaznamenaly účinnost až 47 procent, ale to je pod vysoce koncentrovaným světlem. Měření jejich účinnosti při osvětlení „one-Sun“ poskytuje lepší představu o tom, jak dobře by mohly fungovat v reálném světě.
Nový solární článek překonává dosavadní rekord týmu 39,2 procenta z roku 2020. Pro srovnání, běžně používané křemíkové solární články a nově vznikající perovskitové solární články dosahují účinnosti kolem 25 procent, zatímco tandemové solární články, které kombinují oba materiály, se blíží 30 procentům.
Solární článek NREL byl také testován na to, jak dobře by fungoval ve vesmíru, pokud by byl použit k napájení satelitů a dalších kosmických lodí. Za těchto podmínek dosáhl úctyhodné účinnosti 34,2 procenta.
Nový solární článek je založen na architektuře známé jako invertované metamorfní multijunkční články (IMM) a obsahuje tři „spojky“, součásti, které produkují elektrický proud v reakci na světlo. Každý z těchto spojů je vyroben z jiného materiálu – v tomto případě je to fosfid gallia a india nahoře, arsenid galia uprostřed a arsenid galia a india na dně. Tyto tři materiály se specializují na různé vlnové délky světla, což umožňuje solárnímu článku jako celku sklízet více energie z celého světelného spektra.
Dalším pokrokem, který přispěl k nové rekordní účinnosti, bylo vybudování střední vrstvy s „kvantovými studnami“. V podstatě tím, že se vloží vodivá vrstva mezi dva další materiály s širším pásmem, jsou elektrony omezeny na dva rozměry, což umožňuje materiálu zachytit více světla. Střední vrstva tohoto solárního článku obsahovala až 300 kvantových vrtů, což zvýšilo celkovou účinnost do nových výšin.
Průlom může být důležitý pro technologii solárních článků, ale tým říká, že výroba tohoto typu článku je stále poměrně nákladná. Ke snížení těchto nákladů a otevření nových aplikací bude zapotřebí další práce.
