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La pila solare della Quattro-Giunzione amplifica l'efficienza a 45.7%

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Il laboratorio nazionale di energia rinnovabile (NREL) sviluppato di recente una pila solare che ha un'efficienza di conversione di 45.7% ad una concentrazione nei 234 soli, una della multi-giunzione della quattro-giunzione III-V di più alte efficienze delle cellule fotovoltaiche.

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La pila solare è destinata per funzionare nei sistemi di photovoltaics del concentratore in cui può essere esposta a più di 1.000 soli di luce solare concentrata. (Una concentrazione nel sole uguaglia 1kW/m2.) le cellule della Multi-giunzione hanno materiali sintonizzati alle lunghezze d'onda specifiche che assorbono le lunghezze d'onda solari differenti, così elevanti quanta luce solare raccoglie. Le quattro giunzioni materiali sono: fosfuro di indio del gallio, un arsenuro di gallio e due dell'arseniuro dell'indio del gallio. Le giunzioni grata-sono mal adattate alla cellula? substrato di s. Ciò significa che i materiali con differenti costanti della grata sono messi a strati in cima a vicenda. La cellula? l'efficienza di s è stata misurata 45.7 allo spettro diretto di 1.5 del ± 2.3% sotto ad una concentrazione nei 234 soli. (1.5 è il coefficente della massa d'aria e descrive lo spettro solare dopo che la radiazione solare ha attraversato la nostra atmosfera.) Tuttavia, può usare una concentrazione nei fino a 700 soli ed ancora realizzare un'efficienza di 45.2%.

Le sfide, secondo il progettista della pila solare, scienziato Ryan Francia di NREL, sono le dislocazioni fra i materiali mal adattati. ? I materiali mal adattati grata richiedono l'introduzione dei difetti? la Francia detta. Tuttavia NREL ha trovato i metodi di isolazione delle queste dislocazioni nella cellula? parti inattive di s. Ciò lascia i materiali mal adattati funzionare in cellule della multi-giunzione. La cellula inoltre comprende un rivestimento di antiriflessione four-layer a banda larga e una giunzione metamorfica del traforo che fornisce la resistenza elettrica bassa ed il collegamento con poche perdite fra le secondario-cellule.

Daina? l'iniziativa di s Sunshot ha sostenuto NREL? lavoro di s. L'iniziativa di Sunshot? l'obiettivo di s è di abbassare il costo di energia solare e di renderlo competitivo con le fonti di energia più tradizionali per la fine di 2020.