Wanasayansi wanaendelea kusukumapaneli za juakuwa na ufanisi zaidi, na kuna rekodi mpya ya kuripoti: Seli mpya ya jua hufikia ufanisi wa asilimia 39.5 chini ya hali ya kawaida ya mwanga wa jua 1 duniani.
Alama ya jua-1 ni njia sanifu tu ya kupima kiwango kisichobadilika cha mwanga wa jua, sasa karibu 40% ya mionzi inaweza kubadilishwa kuwa umeme. Rekodi ya hapo awali ya aina hii yapaneli ya juaUfanisi wa nyenzo ulikuwa 39.2%.
Kuna aina nyingi zaidi za seli za jua karibu na vile unavyoweza kufikiria. Aina zinazotumiwa hapa ni seli za jua za sanjari za makutano matatu ya III-V, ambazo kwa kawaida hutumwa katika setilaiti na vyombo vya angani, ingawa pia zina uwezo mkubwa kwenye ardhi thabiti.
"Seli hizo mpya ni bora zaidi na rahisi kubuni, na zinaweza kuwa muhimu kwa aina mbalimbali za matumizi, kama vile matumizi yenye vikwazo vingi au matumizi ya nafasi ya chini ya uzalishaji," alisema mwanafizikia Myles Steiner wa Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala..”NREL) huko Colorado.
Kwa upande wa ufanisi wa seli za jua, sehemu ya "makutano matatu" ya equation ni muhimu.Kila fundo imejilimbikizia sehemu maalum ya safu ya jua ya jua, ambayo inamaanisha kuwa mwanga mdogo unapotea na hautumiki.
Ufanisi unaboreshwa zaidi kwa kutumia teknolojia inayoitwa "quantum well". Fizikia nyuma yao ni ngumu sana, lakini wazo la jumla ni kwamba nyenzo zimechaguliwa kwa uangalifu na kuboreshwa, na nyembamba iwezekanavyo. Hii inathiri pengo la bendi, kiwango cha chini cha nishati kinachohitajika ili kusisimua elektroni na kuruhusu mkondo kutiririka.
Katika hali hii, makutano haya matatu yanajumuisha gallium indium fosfidi (GaInP), gallium arsenide (GaAs) yenye ufanisi wa ziada wa quantum, na gallium indium arsenide (GaInAs).
”Jambo la msingi ni kwamba ingawa GaAs ni nyenzo bora na hutumiwa kwa kawaida katika seli za muunganisho wa III-V, haina mkanda kamili wa seli za makutano matatu, ambayo ina maana ya msururu wa picha kati ya seli tatu Salio si mojawapo, ” alisema mwanafizikia wa NREL Ryan France.
"Hapa, tumerekebisha pengo la bendi kwa kutumia visima vya quantum, huku tukidumisha ubora bora wa nyenzo, ambao huwezesha kifaa hiki na uwezekano wa programu zingine."
Baadhi ya maboresho yaliyoongezwa katika kisanduku hiki cha hivi punde ni pamoja na kuongeza kiwango cha mwanga unaofyonzwa bila upotevu wowote wa voltage unaolingana. Marekebisho mengine kadhaa ya kiufundi yamefanywa ili kupunguza vizuizi.
Huu ndio ufanisi wa juu zaidi wa jua 1 kuliko yoyotepaneli ya juaseli kwenye rekodi, ingawa tumeona utendakazi wa hali ya juu kutoka kwa mionzi mikali zaidi ya jua. Ingawa itachukua muda kwa teknolojia kutoka kwa maabara hadi kwenye bidhaa halisi, maboresho yanayoweza kutokea yanasisimua.
Seli hizo pia zilirekodi ufanisi wa nafasi wa asilimia 34.2 wa kuvutia, ambao ndio wanapaswa kufikia wakati unatumiwa katika obiti.Uzito wao na upinzani wa chembe za juu za nishati huwafanya kufaa hasa kwa kazi hii.
"Kwa kuwa hizi ndizo seli za jua 1 zenye ufanisi zaidi wakati wa kuandika, seli hizi pia huweka kiwango kipya cha ufanisi unaowezekana wa teknolojia zote za photovoltaic," watafiti waliandika katika karatasi yao iliyochapishwa.
Muda wa kutuma: Mei-24-2022
