美国国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员打破了太阳能电池效率的世界纪录 。 这种新设备的效率几乎达到了40% ， 是现实世界中任何类型的太阳能电池中最高的 。
上图：打破世界纪录的新量子阱太阳能电池 ， 在蓝光下发红光 。
在与太阳相当的光照条件下 ， 该团队的新太阳能电池的效率为 39.5% 。 这里有一个重要的区别 —— 虽然其他实验太阳能电池的效率高达 47% ， 但那是在高度集中的光照条件下 。 在“单太阳”照明下测量它们的效率 ， 可以更好地表明它们在现实世界中的表现 。
新的太阳能电池打破了该团队自2020年以来创下的39.2%的纪录 。 相比之下 ， 常用的硅太阳能电池和新兴的钙钛矿太阳能电池的效率最高约为25% ， 而结合这两种材料的串联太阳能电池的效率接近30% 。
NREL 的太阳能电池还被测试了它在太空中的表现 ， 如果它被用于为卫星和其他航天器提供动力 。 在这些条件下 ， 它的效率达到了可观的34.2% 。
【量子阱太阳能电池的效率几乎达到创造世界纪录的“40%”】这种新型太阳能电池是基于一种被称为“倒置变质多结”（IMM）电池的结构 ， 包含三个“结” ， 这些“结”组件在光线作用下产生电流 。 每个连接都是由不同的材料组成的 ， 在这个例子中 ， 上面是磷化镓铟 ， 中间是砷化镓 ， 下面是砷化铟 。 这三种材料专门用于不同波长的光 ， 使太阳能电池作为一个整体从光谱中获取更多的能量 。
另一项促成新纪录效率的进步 ， 是利用“量子阱”构建中间层 。 本质上 ， 通过将导电层夹在两种带隙更宽的材料之间 ， 电子被限制在二维范围内 ， 这使得材料能够捕获更多的光 。 太阳能电池的中间层包含300个量子阱 ， 将整体效率提升到新的高度 。
这一突破可能对太阳能电池技术很重要 ， 但该团队表示 ， 制造这种类型的电池仍然相当昂贵 。 要降低这些成本并开辟新的应用领域 ， 还需要进一步的工作 。
如果朋友们喜欢 ， 敬请关注“知新了了”！
推荐阅读
- 黑洞其实是“红洞”？周围有一圈红色光环，证明了相对论的正确性
- 厉害了祖国！我国将开始寻找宜居行星计划，实现从无到有的突破
- 黑洞合并产生巨大后座力 把自己踢出宿主星系
- 比钢还硬100亿倍！已知宇宙中最硬的物质，来自中子星
- 大英博物馆的内巴蒙之墓 古埃及人的死亡之书与来世之路
- 爱因斯坦：人死后到底还有没有来世
- 星辰变：星辰变的黑洞之境有多恐怖，让秦羽意外的拥有了恐怖身份
- 科学家：冥王星轨道外还有一个引力源，或许是传说中的第九大行星
- 《星际效应》影评：科学与爱的完美结合