アメリカの科学者は太陽電池効率の新記録を破る

最近、米国エネルギー省の国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の研究者は、1つの太陽の世界的な照明ユニットの下で39.5％の記録的な効率を達成し、太陽電池の効率の世界記録を破る太陽電池を開発しました。 、結果はジャーナル「ジュール」に掲載されました。

プレスリリースによると、変換は太陽に匹敵する光の条件下で行われました。 実験用太陽電池の効率に関する以前の記録は47.1％でしたが、この記録は非常に集中した光の下で達成されたことを強調する必要があります。 今回作成された39.5％の効率記録は、1つのソーラーグローバル照明ユニットの下で作成されました。

「新しいセルは、より効率的で設計が簡単で、光が非常に制限されている環境など、さまざまなアプリケーションで使用できます」と、NRELの主任研究員で上級科学者のマイルズシュタイナーは述べています。

この新しいタイプの太陽電池は、逆変成多接合（IMM）セルと呼ばれるアーキテクチャに基づいて構築されています。 光に反応して電流を発生させる3つの成分があります。 重要なのは、これらの接合部のそれぞれが異なる材料でできていることです。上部がガリウムインジウムリン、中央がガリウムヒ素、下部がガリウムインジウムヒ素です。 それらはさまざまな波長を吸収することができるので、バッテリーはスペクトル全体からより多くのエネルギーを取り込むことができます。

さらに、研究者は中間層に「量子井戸」を使用しました。これにより、記録的な変換効率を達成することができました。 研究者がバンドギャップの広い他の2つの材料の間に導電層を挟むと、電子を2次元に閉じ込めることができ、その結果、材料がより多くの光を取り込むことができました。

New Atlasの報告によると、このような太陽電池の中間層には300もの量子井戸が含まれているため、全体的な効率が大幅に向上します。 ただし、このタイプのバッテリーの製造には依然として費用がかかり、再生可能エネルギー業界をかなり長い間悩ませてきたことに注意する必要があります。 この新しいタイプのバッテリーが普及する前に、研究者はコストを削減し、潜在的な新しい用途を見つける必要があります。