Nova razina učinkovitosti solarnih ćelija
Istraživači iz Državnog laboratorija za obnovljivu energiju (NREL - National Renewable Energy Laboratory) u SAD-u izvijestili su o prvoj solarnoj ćeliji koja proizvodi struju s vanjskom kvantnom učinkovitošću većom od 100 posto kada se stimulira fotonima iz područja visoke energije unutar solarnog spektra.
Vanjska kvantna učinkovitost za foto struju, koja se obično izražava u postocima, predstavlja broj elektrona koji teče u sekundi u vanjskom krugu solarne ćelije podijeljen s brojem fotona u sekundi za određenu energiju (ili valnu duljinu) koja ulazi u solarnu ćeliju. Niti jedna solarna ćelija današnjice nema vanjsku kvantnu učinkovitost foto struje iznad 100 posto, na bilo kojoj valnoj duljini unutar solarnog spektra.
Vanjska kvantna učinkovitost dosegla je najvišu vrijednost od 114 posto. Ovaj novi rad predstavlja obećavajući korak u smjeru razvoja solarnih ćelija nove generacije koje će se koristiti i za proizvodnju solarne električne energije i za solarna goriva kao konkurencija energiji iz fosilnih i nuklearnih goriva, a mogle bi od nje biti i jeftinije. Mehanizam za proizvodnju kvantne učinkovitosti iznad 100 posto uz pomoć solarnih fotona temelji se na procesu koji se zove proizvodnja višestrukih ekscitona (MEG - Multiple Exciton Generation), pri čemu jedan apsorbirani foton odgovarajuće visoke energije može proizvesti više od jednog para elektron-šupljina po apsorbiranom fotonu.
Ograničavanjem nosilaca naboja, kvantne točke mogu prikupiti višak energije koji bi se inače izgubio kao toplina - pa time uvelike povećavaju učinkovitost pretvaranja fotona u iskoristivu energiju. Istraživači su ostvarili učinkovitost od 114 posto koristeći slojevitu ćeliju koja se sastojala od stakla s antirefleksivnim premazom i tankog sloja prozirnog vodiča, nanostrukturnog sloja cink oksida, sloja kvantnih točaka od olovnog selenida, te tankog sloja zlata za gornju elektrodu. » Potraži više...