Účinnost horkých nosných buněk zkoumala mezinárodní skupina vědců. Tato skupina experimentovala s konceptem známým jako „hot junction“. Nosná buňka má potenciál účinnosti za teoretickými limity, které se dnes předpokládají. Skupina modelovala různé návrhy buněk a hledala takové, které by nejméně ovlivnily nedokonalosti skutečných materiálů ve srovnání s tím, jak jsou modelované.
Takzvané solární články s „hot junction“ (HCSC) nabízejí jednu teoretickou cestu k účinnosti přeměny za dnešní teoretické limity. Izolací a zachycováním energie z částic nesoucích přebytečnou kinetickou energii, která se obvykle ztrácí jako teplo, tento koncept slibuje účinnost buněk výrazně přesahující 30 %. A to i pro zařízení s jedním spojovacím článkem.
Účinnost horkých nosných buněk
Tato teorie existuje již několik desetiletí, ale dosud není úspěšně vyrobená žádná horká nosná buňka. „Nedokonalosti“, které by omezovaly praktický výkon takového zařízení ve srovnání s modely toho, co je teoreticky možné, nejsou dobře pochopené.
Vědci vedení japonskou univerzitou v Tokiu zkoumali odolnost HCSC vůči těmto „neideálním“ scénářům. Dále představili „hot carrier multijunction solar cell“ (HCMJ) jako přístup, o kterém modelování ukázalo, že by mohl být méně zranitelný. Popsali výzkum ve článku „Hot carrier multijunction solar cells: Sensitive and Resilience to nonidealities“, který nedávno publikoval časopis Journal of Photonics for Energy.
Zatímco model ukázal, že HCSC má nejvyšší potenciál účinnosti, HCMJ prokázal nižší pokles výkonu. A to v momentě, když se použily jiné neoptimální návrhy. Také modelují výkon článků za různých světelných a teplotních podmínek. Navíc jsou schopni rozšířit seznam materiálů potenciálně vhodných pro zařízení s horkými nosiči.
„Fotovoltaika s horkými nosiči se navrhovala od počátku 80. let jako způsob, jak dosáhnout vyšší účinnosti. Ta překonává konvenční limit ‚podrobné rovnováhy‘, ale v praxi se teprve musí realizovat,“ vysvětlil Sean Sheehan, šéfredaktor časopisu, který výzkum publikoval. „Práce Giteau a kolegů poskytuje strategii, jak je přiblížit k uskutečnění uvolněním omezení téměř dokonalých materiálů. Tyto materiály jinak snadno snižují výkon zařízení v reálném světě.“
Zdroj: pv-magazine, Vapol
