Mae gwyddonwyr yn parhau i wthiopaneli solari fod yn fwy effeithlon, ac mae cofnod newydd i'w adrodd: Mae cell solar newydd yn cyflawni effeithlonrwydd o 39.5 y cant o dan amodau goleuo byd-eang safonol 1-haul.
Mae'r marc 1-haul yn ffordd safonol yn unig o fesur swm penodol o olau'r haul, nawr gellir trosi bron i 40% o'r ymbelydredd yn drydan. Y cofnod blaenorol ar gyfer y math hwn opanel solardeunydd oedd 39.2% effeithlonrwydd.
Mae mwy o fathau o gelloedd solar o gwmpas nag y byddech yn ei feddwl. Y math a ddefnyddir yma yw celloedd solar triphlyg tandem III-V, a ddefnyddir yn gyffredin mewn lloerennau a llongau gofod, er bod ganddynt botensial mawr ar dir solet hefyd.
“Mae’r celloedd newydd yn fwy effeithlon ac yn symlach i’w dylunio, a gallent fod yn ddefnyddiol ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau newydd, megis cymwysiadau cyfyngedig iawn neu gymwysiadau gofod allyriadau isel,” meddai’r ffisegydd Myles Steiner o’r Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol..”NREL) yn Colorado.
O ran effeithlonrwydd celloedd solar, mae rhan “cyffordd driphlyg” yr hafaliad yn bwysig. Mae pob cwlwm wedi'i grynhoi mewn rhan benodol o'r ystod sbectrol solar, sy'n golygu bod llai o olau yn cael ei golli a heb ei ddefnyddio.
Mae effeithlonrwydd yn cael ei wella ymhellach trwy ddefnyddio technoleg “cwantwm yn dda” fel y'i gelwir. Mae'r ffiseg y tu ôl iddynt yn weddol gymhleth, ond y syniad cyffredinol yw bod y deunyddiau'n cael eu dewis yn ofalus a'u hoptimeiddio, ac mor denau â phosibl. Mae hyn yn effeithio ar y bwlch band, y lleiafswm o egni sydd ei angen i gyffroi electronau a chaniatáu i gerrynt lifo.
Yn yr achos hwn, mae'r tair cyffordd yn cynnwys gallium indium phosphide (GaInP), gallium arsenide (GaAs) gyda rhywfaint o effeithlonrwydd cwantwm ychwanegol, a gallium indium arsenide (GaInAs).
” Ffactor allweddol yw, er bod GaAs yn ddeunydd rhagorol ac yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin mewn celloedd amlgyffwrdd III-V, nid oes ganddo'r union fwlch band ar gyfer celloedd cyffordd triphlyg, sy'n golygu'r ffotogyflenwad rhwng y tair cell Nid yw'r cydbwysedd yn optimaidd, ” meddai ffisegydd NREL Ryan France.
“Yma, rydym wedi addasu’r bwlch band trwy ddefnyddio ffynhonnau cwantwm, wrth gynnal yr ansawdd deunydd rhagorol, sy’n galluogi’r ddyfais hon a chymwysiadau eraill o bosibl.”
Mae rhai o'r gwelliannau a ychwanegwyd yn y gell ddiweddaraf hon yn cynnwys cynyddu faint o olau sy'n cael ei amsugno heb unrhyw golled foltedd cyfatebol. Mae sawl newid technegol arall wedi'u gwneud i leihau cyfyngiadau.
Dyma'r effeithlonrwydd 1-haul uchaf o unrhyw unpanel solarcell ar gofnod, er ein bod wedi gweld mwy o effeithlonrwydd o ymbelydredd solar dwysach. Er y bydd yn cymryd amser i'r dechnoleg symud o'r labordy i'r cynnyrch gwirioneddol, mae'r gwelliannau posibl yn gyffrous.
Cofnododd y celloedd hefyd effeithlonrwydd gofod trawiadol o 34.2 y cant, sef yr hyn y dylent ei gyflawni wrth ei ddefnyddio mewn orbit. Mae eu pwysau a'u gwrthwynebiad i ronynnau ynni uchel yn eu gwneud yn arbennig o addas ar gyfer y dasg hon.
“Gan mai dyma’r celloedd solar 1 haul mwyaf effeithlon ar adeg ysgrifennu, mae’r celloedd hyn hefyd yn gosod safon newydd ar gyfer effeithlonrwydd cyraeddadwy pob technoleg ffotofoltäig,” ysgrifennodd yr ymchwilwyr yn eu papur cyhoeddedig.
Amser postio: Mai-24-2022
