Πηγή:newatlas.com
Το νέο ηλιακό κύτταρο της ομάδας είχε απόδοση 39,5%, υπό συνθήκες φωτισμού ισοδύναμες με αυτές του Ήλιου. Αυτή είναι μια σημαντική διάκριση που πρέπει να κάνουμε – άλλες πειραματικές ηλιακές κυψέλες έχουν καταγράψει απόδοση έως και 47 τοις εκατό, αλλά αυτή είναι κάτω από εξαιρετικά συγκεντρωμένο φως. Η μέτρηση της απόδοσής τους υπό τον φωτισμό "one-Sun" δίνει μια καλύτερη ένδειξη για το πόσο καλά μπορεί να έχουν απόδοση στον πραγματικό κόσμο.
Η νέα ηλιακή κυψέλη ξεπερνά το προηγούμενο ρεκόρ της ομάδας 39,2 τοις εκατό από το 2020. Συγκριτικά, τα ηλιακά κύτταρα πυριτίου που χρησιμοποιούνται συνήθως και οι αναδυόμενες ηλιακές κυψέλες περοβσκίτη ξεπερνούν περίπου το 25 τοις εκατό απόδοση, ενώ τα διπλά ηλιακά κύτταρα που συνδυάζουν και τα δύο υλικά πλησιάζουν το 30 τοις εκατό.
Το ηλιακό κύτταρο NREL δοκιμάστηκε επίσης για το πόσο καλά θα είχε απόδοση στο διάστημα, εάν επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία δορυφόρων και άλλων διαστημικών σκαφών. Υπό αυτές τις συνθήκες, πέτυχε μια αξιοσημείωτη απόδοση 34,2%.
Το νέο ηλιακό κύτταρο βασίζεται σε μια αρχιτεκτονική γνωστή ως κυψέλες ανεστραμμένων μεταμορφωτικών πολλαπλών συνδέσεων (IMM) και περιέχει τρεις «διασταυρώσεις», τα συστατικά που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα ως απόκριση στο φως. Κάθε μία από αυτές τις διασταυρώσεις είναι κατασκευασμένη από διαφορετικό υλικό – σε αυτήν την περίπτωση, αυτό είναι φωσφίδιο γαλλίου ινδίου στην κορυφή, αρσενίδιο γαλλίου στη μέση και αρσενίδιο γάλλιο ινδίου στο κάτω μέρος. Αυτά τα τρία υλικά ειδικεύονται σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός, επιτρέποντας στο ηλιακό κύτταρο στο σύνολό του να συλλέγει περισσότερη ενέργεια από όλο το φάσμα φωτός.
Μια άλλη πρόοδος που συνέβαλε στην απόδοση του νέου ρεκόρ ήταν η κατασκευή του μεσαίου στρώματος με «κβαντικά πηγάδια». Ουσιαστικά, τοποθετώντας ένα αγώγιμο στρώμα μεταξύ δύο άλλων υλικών με μεγαλύτερο διάκενο ζώνης, τα ηλεκτρόνια περιορίζονται σε δύο διαστάσεις, γεγονός που επιτρέπει στο υλικό να συλλαμβάνει περισσότερο φως. Το μεσαίο στρώμα αυτού του ηλιακού κυττάρου περιείχε έως και 300 κβαντικά πηγάδια, ενισχύοντας τη συνολική απόδοση σε νέα ύψη.
Η ανακάλυψη μπορεί να είναι σημαντική για την τεχνολογία ηλιακών κυψελών, αλλά η ομάδα λέει ότι η κατασκευή αυτού του τύπου κυψελών εξακολουθεί να είναι αρκετά δαπανηρή. Θα χρειαστεί περαιτέρω εργασία για να μειωθεί αυτό το κόστος και να ανοίξουν νέες εφαρμογές.
