Az amerikai Energiaügyi Minisztérium Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumának (NREL) csapata rekorder napelemes cellát hozott létre – számol be a TechXplore.

Az eszköz standard, 1 napos megvilágítási körülmények között 39,5 százalékos teljesítményt ért el, ez minden cellatípus között csúcsnak számít. Myles Steiner, a NREL munkatársa szerint fejlesztésük hatékonyabb és egyszerűbb kialakítású, ráadásul számos új alkalmazási móddal kecsegtet, a cellát például felhasználhatják erősen területkorlátozott helyeken. A kísérletben földi körülmények között 39,5, az űrbeli alkalmazás modellezése mellett pedig 34,2 százalékos hatékonyságot értek el. Az előző rekord is az NREL-hez köthető, azt 2020-ban állították fel 39,2 százalékkal. A legújabb napelemes cellák közül több az IMM (inverted metamorphic multijunction, fordított metamorf többátmenetes) technológián alapul, amelyet az NREL fejlesztett ki. Az új, hármas átmenetű IMM eszköz abba a hivatalos táblázatba is bekerült, ahol a legjobban teljesítő kísérleti napelemes eszközöket mutatják be.

Az utóbbi időkben a szakértők sokat vizsgálták az úgynevezett kvantumkút cellákat, amelyek sok nagyon vékony réteget használnak a rendszer tulajdonságainak módosításához. A csapat most egy ilyen eszközt hozott létre, amelyet egy három átmenetből álló szerkezetbe illesztettek. Minden egyes átmenet a napsugárzás más-más spektrumát képes befogni és hasznosítani, a különböző átmenetek alapanyagát több évtizednyi kutatás eredményeinek tükrében határozták meg. A csapat III-V anyagokat használt fel, a megnevezés a periódusos rendszerben elfoglalt helyre utal. A kvantumkutakat a középső, gallium-arzenidből álló átmenetben helyezték el, így szabályozva a tiltott sávot, azaz a sávszerkezet azon tartományát, amelyben az elektronok tiltottak. Ennek köszönhetően nőtt az elnyelhető sugárzás mennyisége.

A III-V cellákról már korábban kiderült, hogy igen hatékonyak, gyártásuk azonban meglehetősen drága. A technológiát eddig többek között műholdaknál, drónoknál és más szűk piaccal rendelkező termékeknél használták. Az NREL-nél azon fáradoznak, hogy az előállítási költség mérséklésével szélesíthessék az alkalmazás területét.