Сгруппированные солнечные элементы состоят из нескольких солнечных элементов, установленных друг на друга. Сложенные ячейки в настоящее время являются наиболее эффективными ячейками на рынке, преобразующими до 45 процентов солнечной энергии, которую они поглощают, в электричество.
Но чтобы быть эффективными, разработчики солнечных элементов должны гарантировать, что соединительные переходы между этими сложенными друг на друга элементами не поглощают солнечную энергию и не перекачивают напряжение, производимое элементами, эффективно тратя эту энергию в виде тепла.«Мы обнаружили, что, вставив очень тонкую пленку арсенида галлия в соединительный узел уложенных друг на друга элементов, мы можем практически устранить потерю напряжения, не блокируя солнечную энергию», — говорит доктор Салах Бедайр, профессор электротехники в штате Северная Каролина. и старший автор статьи с описанием работы.Эта работа важна, потому что компании, занимающиеся фотоэлектрической энергией, заинтересованы в использовании линз для концентрации солнечной энергии от одного солнца (без линзы) до 4000 солнц и более.
Но если солнечная энергия значительно усиливается — до 700 солнц и более — соединительные переходы, используемые в существующих многоярусных элементах, начинают терять напряжение. И чем интенсивнее солнечная энергия, тем больше напряжения теряют эти переходы, тем самым снижая эффективность преобразования.«Теперь мы создали соединительный переход, который почти не теряет напряжение, даже когда на сложенный солнечный элемент попадает 70 000 солнечных лучей», — говорит Бедэр. «И этого более чем достаточно для практических целей, поскольку концентрирующие линзы вряд ли создадут более 4000 или 5000 солнечных лучей энергии. Это открытие означает, что производители солнечных элементов теперь могут создавать многослойные элементы, которые могут обрабатывать эти высокоинтенсивные солнечные энергии без потеря напряжения на соединительных переходах, что потенциально повышает эффективность преобразования.
«Это должно снизить общие затраты для энергетической отрасли, потому что вместо создания больших и дорогих солнечных элементов вы можете использовать гораздо меньшие элементы, которые производят столько же электроэнергии, поглощая усиленную солнечную энергию от концентрирующих линз. А концентрирующие линзы относительно недороги», — сказал он. — говорит Бедайр.