Fotovoltaický článek s účinností 132% vytvořený vědci

Výzkumnému týmu z Aalto University se podařilo vytvořit fotovoltaické zařízení s externí kvantovou účinností rekordních 132%.

Těchto rekordních čísel, které zní jako sci-fi, bylo dosaženo použitím nanostrukturovaného černého křemíku. Zjistíme tedy o tomto objevu něco víc.

Jak jste získali účinnost 132%?

Vezměte fotovoltaické zařízení a představte si, že jeho vnější kvantová účinnost je 100 procent. To tedy naznačuje, že každý foton světla, který zasáhne takový panel, vyrazí elektron se stoprocentní pravděpodobností.

Nové zařízení je tedy první na světě, jehož účinnost přesahuje hranici 100 procent a je rovna 132%.

To znamená, že jeden foton světla v průměru vyrazí 1,32 elektronů z materiálové struktury. Samozřejmě není možné získat 0,32 elektronů, takže taková čísla je třeba chápat následovně: máte 32% šanci vyrazit pár elektronů najednou jedním fotonem světla.

Zdá se, že to je podle fyzikálních zákonů nemožné, protože energie není odebírána odnikud. Podívejme se, jak to bylo možné.

Všechno záleží na tom, jak fotovoltaické materiály obecně fungují:

Když tedy foton narazí na povrch aktivního materiálu, pak je z atomu vyřazen jeden elektron. Ale za určitých podmínek může vysokoenergetický foton vyřadit dva elektrony najednou, aniž by došlo k porušení jakýchkoli fyzikálních zákonů.

Vědci to věděli a vyrobili zařízení využívající černý křemík jako aktivní materiál ve speciálním tvaru kuželů a sloupců, které absorbují UV světlo. Byly tak vytvořeny vynikající podmínky pro „dvojitý knockout“ elektronů.

Jaké jsou vyhlídky na produkt

Černý křemík je jedinečný materiál, který může dramaticky zlepšit výkon všech nových solárních panelů.

Koneckonců, jeho použití významně snižuje takové negativní faktory, jako je odraz fotonů od zařízení a rekombinace elektronů s „dírou“, kterou zanechávají v atomu, než jsou shromážděny obvodem.

Vědci sdíleli na stránkách časopisu výsledky provedené práce, která byla testována v Německém národním metrologickém institutu Dopisy o fyzické kontrole.

Děkujeme, že jste si přečetli až do konce a ocenili materiál.