新しい錫ベースの太陽電池は1,000倍多くの熱を捕捉し、33％の制限を突破できる – Slashdot

これにより、太陽電池の効率が理論上の限界である 33% を超える可能性はあるでしょうか? 興味深いエンジニアリング レポート:

オランダのフローニンゲン大学の研究者は、スズベースのペロブスカイト太陽電池が高エネルギーの「ホットエレクトロン…」からの熱損失を遅らせることができることを発見しました…

太陽光がパネルに当たると、光子が電子をジャンプさせて動作させます。最もエネルギーの高い光子は、高度に帯電したホットエレクトロンを生成します… [but] これらの高エネルギー粒子は、1 兆分の 1 秒のうちに急速に冷却され、太陽電池から出る前にボーナス エネルギーを廃熱として捨てます…光物理学および光電子工学の教授、マリア アントニエッタ レヴィと協力して、チームは実験装置を作成しました。レヴィ博士の研究室は、錫ベースのペロブスカイトと呼ばれる特殊な太陽電池材料を使用して、多くの人が不可能だと考えていた偉業を達成しました。それは、熱損失を 1,000 分の 1 に遅らせるというものでした。

突然、余分なエネルギーがピコ秒で消えるのではなく、ナノ秒間残留しました…パズルを解くために、コスターと博士課程の学生ティム・フェイバーは、量子層を剥がすデジタルシミュレーションを構築しました。そして、驚くべきダブルアクションメカニズムが働いていることを発見しました…シミュレーションは、実験室で観察されたナノ秒の遅延と正確に一致しました…これらの特別な材料は、新世代の超効率太陽電池の構築に使用できます。

スズベースのメタルハライドペロブスカイトは、高性能太陽エネルギー変換用の無毒で環境に優しい結晶材料です。この材料は電子質量が異常に低いです。その結果、電荷は急速に移動し、追加の熱エネルギーが長期間保持されます。この広範な光吸収、効率的な電荷移動、長期エネルギー貯蔵の組み合わせにより、これらの材料は次世代ソーラーパネルの主な候補となっています。
研究チームは発表の中で、「まだ答えが必要な疑問は他にもたくさんある」と述べ、「しかし理論的には、この発見により、理論上の限界である33パーセントを超えて、より効率的な太陽電池の作製が可能になる可能性がある」と述べた。

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