سه موفقیت بزرگ در دنیای سلول‌های خورشیدی؛ رکورد بهره‌وری شکسته شد

در حالی که شیوع کرونا باعث شده میلیاردها نفر در سراسر جهان خانه نشین شوند، دانشمندان همچنان به تحقیق در رابطه با انرژی‌های تجدیدپذیر ادامه می‌دهند. در ماه جاری میلادی، سه رکورد جدید در زمینه سلول‌های خورشیدی بدست آمده است.

دانشمندان در آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر ایالات متحده آمریکا (NREL) توانسته‌اند با سلول خورشیدی مولتی جانکشن منحصر به فرد خود، به بهره‌وری ۴۷.۱ درصدی با استفاده از نور متمرکز دست پیدا کنند، بهره‌وری که یک رکورد در جهان محسوب می‌شود. این رکورد در مقایسه با رکورد قبلی که چندین سال پیش بدست آمد، ۱ درصد بهبود داشته است. یکی از کارکنان NREL در این زمینه اعلام کرده:

«این دستگاه پتانسیل واقعی سلول‌های خورشیدی مولتی جانکشن را نشان می‌دهد.»

برای دستیابی به این رکورد، از نور متمرکز با ۱۴۳ برابر شدت بیشتر نسبت به نور خورشید استفاده شده. اگر برای تولید انرژی الکتریکی از انرژی متمرکز نیز استفاده نشود، این سلول‌ها باز عملکرد بهتری نسبت به سلول‌های عادی خواهند داشت. این موضوع خود باعث ایجاد رکورد دوم شده است.

این ساختار توانسته با نور عادی به بهره‌وری ۳۹.۲ درصدی برسد که یک رکورد محسوب می‌شود. هر یک از رابط‌های این سلول برای جذب محدوده خاصی از نور توسعه پیدا کرده‌اند. در حالت کلی، این دستگاه دارای ۱۴۰ لایه مواد برای جذب نور است، با این حال همچنین سه برابر ضخامت کمتری در مقایسه با موی انسان دارد. این سبک طراحی نه تنها باعث کاهش هزینه‌های ساخت سلول می‌شود، بلکه کارایی آن را نیز افزایش می‌دهد. در حالی که به علت قوانین ترمودینامیک نمی‌توان در سلول‌های خورشیدی به بهره‌وری ۱۰۰ درصد دست پیدا کرد، بهره‌وری ۵۰ درصد نیز یک موفقیت بزرگ محسوب می‌شود. با افزایش کارایی سلول‌های خورشیدی، میزان تولید برق افزایش پیدا می‌کند.

رکورد سوم مربوط به مهندسان در آلمان می‌شود. این مهندسان موفق به توسعه نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی تندم (Tandem) شده‌اند. بهره‌وری این سلول‌ها برابر با ۲۴.۱۶ درصد اعلام شده. این نوع سلول وزن کمی داشته، در برابر تابش پایدار است و همچنین می‌توان از آن در صنایع مختلف استفاده کرد.