Luminescent LEDが効率的な太陽電池を設計

理論的に 太陽電池が日光を取り込んで、かつそれを電力量に変換するには、容量的に制限があります。1961年から現在に至るまで、この容量的限界は約33.5パーセントでした。理想的な条件のもとで、光子から入って来るエネルギーの33.5パーセントだけが吸収されるのです。その上、実務レベルにおいては、研究者は1つの平板な結合型太陽電池から26パーセントの効率を達成することができただけです。この限界は、カリフォルニア州バークレー大学の調査チームが拡張することに成功しました。

The Solar Cell that also shines

研究者によれば、太陽電池は光を吸収すると同時に光を発する二重の機能があるLEDのように動作するように製造されるべきです。これによって、光子を放射する太陽電池の電力やその効率が改善され、高い電圧を生産することができるようになります。

研究によって、太陽電池の効率とその吸収率や発光容量の間に数学的な関係があることが明らかとなりました。このコンセプトはAlta Devises氏によって試験されました。プロトタイプの太陽電池を作成して、後部の鏡の反射率を増加させることにより、光が容易に逃げることを可能にしました。この試験結果は、太陽電池の効率が26パーセントから28.3パーセントに増大しました。

技術を少しだけ深く掘り下げれば、そのシステムがどういう仕組みになっているのか、どうすればより効率的にできるかが分かってきます。太陽からの光子が電子とエネルギーを放出して、ノックスがない自由に流れる電子が生成できたとき、このプロセスが始まります。しかし、これに無関係な光子はルミネセンスと呼ばれるプロセスを通して生産されます。それらは多くの光子をもたらしますが、電圧の増大を妨害しますので、日光が発しないこれらの光子を放出しなければなりません。

そのため光子の放射は高電圧となり、明らかに効率がよくなるでしょう。結局、研究者は30パーセントの効率を達成し、太陽電池のスペクトル技術を普遍的に適用したいと考えています。

Via: Osa

Today's Top Articles:

Scroll to Top