科学家们不断地推动太阳能电池板的效率越来越高，并且有一个新的记录要报告：在标准的 1-sun 全球照明条件下，一种新的太阳能电池的效率达到了 39.5%。
1-sun 标记只是测量固定量阳光的一种标准化方法，现 在几乎 40% 的辐射可以转化为电能。这种类型的太阳能电池板材料的先前记录是 39.2% 的效率。
周围的太阳能电池种类比你想象的要多。这里使用的类型是三结 III-V 串联太阳能电池，通常部署在卫星和航天器中，尽管它们在坚固的地面上也有很大的潜力。
“新电池效率更高，设计更简单，可用于各种新应用，例如高度受限的应用或低辐射空间应用，”来自美国国家可再生能源实验室的物理学家迈尔斯·施泰纳 (Myles Steiner) 说。 NREL）在科罗拉多州。
就太阳能电池的效率而言，方程的“三结”部分很重要。每个结都集中在太阳光谱范围的特定部分，这意味着更少的光损失和未被使用。
通过使用所谓的“量子阱”技术，进一步提高了效率。它们背后的物理原理相当复杂，但总体思路是材料经过精心挑选和优化，并尽可能薄。这会影响带隙，即激发电子并使电流流动所需的最小能量。
在这种情况下，三个结由磷化镓铟 (GaInP)、添加了一些额外量子阱效率的砷化镓 (GaAs) 和砷化镓铟 (GaInAs) 组成。
“一个关键因素是，虽然 GaAs 是一种出色的材料，并且通常用于 III-V 多结电池，但它对于三结电池没有完全正确的带隙，这意味着三个电池之间的光电流平衡不是最佳的” NREL 的物理学家 Ryan France 说 。
“在这里，我们通过使用量子阱修改了带隙，同时保持了出色的材料质量，这使得该设备和潜在的其他应用成为可能。”
这个最新电池中增加的一些改进包括增加了吸收的光量，而没有任何相应的电压损失。还进行了其他几项技术调整以最大程度地减少限制。
这是有记录以来所有太阳能电池板电池中最高的 1-sun 效率，尽管我们已经从更强烈的太阳辐射中看到更高的效率。虽然技术从实验室进入实际产品需要时间，但潜在的改进令人兴奋。
这些电池还记录了令人印象深刻的 34.2% 的空间效率，这是它们在轨道上使用时应该达到的。它们的重量和对高能粒子的抵抗力使它们特别适合这项任务。
研究人员在他们发表的论文中写道：“由于这些是撰写本文时效率最高的 1-sun 太阳能电池，这些电池还为所有光伏技术的可实现效率设定了新标准。 ”
