Nový dizajn, odlišný od bežných solárnych panelov na strechách či na poliach, premieňa priame slnečné svetlo na elektrickú energiu so 44,5 % využitím, čo je teda najefektívnejšia solárna jednotka na svete. Pre porovnanie, najbežnejšia solárna jednotka premieňa iba štvrtinu dostupnej energie na elektrickú energiu.
Nové zariadenie využíva koncentračné fotovoltaické panely (CPV), ktoré sú vybavené šošovkami na získanie zvýšenej koncentrácie slnečného svetla dopadajúceho na solárne mikročlánky rozmerovo menšie ako 1 mm². Celé to vyzerá ako sito na slnečné svetlo, pričom špecializované materiály v každej vrstve absorbujú energiu špecifickej množiny vlnových dĺžok.
“Približne 99 % energie priameho slnečného svetla, ktoré sa dostalo na povrch Zeme, má vlnovú dĺžku 250 nm až 2500 nm, ale bežné materiály vysokoúčinných solárnych článkov nemôžu zachytiť celý tento spektrálny rozsah,” uviedol Matthew Lumb, vedecký pracovník na GW School of Engineering and Applied Science a hlavný autor štúdie pod záštitou George Washington University a publikovanej v Advanced Energy Materials.
“Naše nové zariadenie dokáže odomknúť energiu uloženú vo fotónoch s dlhými vlnovými dĺžkami, ktoré sú stratené v konvenčných solárnych článkoch, a preto poskytuje cestu k realizácii konečnej solárnej bunky s viacerými plochami,” dodáva.
Efektívnosť prichádza vďaka materiálom založených na substrátoch antimonidu gália (GaSb), ktoré sa zvyčajne nachádzajú v aplikáciách pre infračervené lasery a fotodetektory. Takéto nové solárne články sú zostavené do konštrukcie spolu s vysoko účinnými solárnymi článkami založenými na bežných substrátoch, ktoré zachytávajú slnečné fotóny s kratšou vlnovou dĺžkou. Pri skladaní sa používa technika známa ako prenosová tlač, ktorá umožňuje vysoko presnú trojrozmernú montáž týchto malých zariadení.
Táto solárna jednotka je veľmi drahá, avšak výskumníci sa domnievajú, že je dôležité ukázať hornú hranicu toho, čo je možné z hľadiska účinnosti. Ak sa preukáže ako sľubná, môže byť uvedený na trh podobný výrobok, ktorý umožňuje zníženie nákladov z veľmi vysokých hladín slnečnej koncentrácie a technológie na recykláciu drahých rastových substrátov.

























