Очередной рекорд в солнечной энергетике

Корпорация Мицубиси сообщила о побитии собственного рекорда эффективности преобразования солнечного света в электрическую энергию для поликристаллических кремниевых фотоэлементов. Предыдущий рекорд в 18,6% удалось улучшить на 0.3% до 18.9%.

Предыдущее новшество, позволившее добиться рекордных показателей представляло собой особую ячеистую структуру лицевой поверхности, похожую на микроскопические пчелиные соты с полукруглым углублением в центре. Эта структура позволяет уменьшить количества света, отражаемого фотоэлементом. В дополнение к уже используемым технологиям повышения эффективности кремниевых фотоэлементов, Mitsubishi Electric разработала новый способ поглощения инфракрасной компоненты солнечного света.

Из-за специфических характеристик кристаллического кремния лишь относительно малая доля инфракрасных лучей может использоваться для генeрации электричества, а большая часть просто рассеивается в виде тепла на задней плоскости кремниевого элемента. Более того, чем тоньше фотоэлемент, тем хуже он поглощает инфракрасные лучи, а одной из важных задач, стоящих перед разработчиками новых фотоэлементов, является уменьшение толщины кремниевой подложки, поскольку ограниченность производства кристаллического кремния требует экономного расходования.

Новинка состоит в использовании покрытия задней стенки фотоэлемента, отражающего инфракрасные лучи обратно в ячейку и тем самым увеличивающего вдвое ее эффективную толщину, а эффективность преобразования инфракрасного излучения - на 26%.

Несмотря на кажущуюся незначительность этого достижения, особенно по сравнению с абсолютным рекордом эффективности солнечных ячеек, каждый такой маленький шаг означает дополнительные гигаватты мощности будущим солнечным электростанциям.

Хотя эффективность преобразования энергии у фотоэлементов на основе арсенида галлия и арсенида индия, с помощью которого и был установлен абсолютный рекорд, превосходят значительно эффективность кремниевых ячеек, дороговизна производство фотоэлементов на основе GaAs делает невозможным их применение в солнечной энергетике.