Engineers in Australia set record for solar efficiency / Gli ingegneri in Australia hanno stabilito il record di efficienza solare
Engineers from the University of New South Wales (UNSW) have set a new world record for solar efficiency, converting sunlight to electricity at a rate of about two-thirds the theoretical limit.
The new world record for unfocused sunlight saw the engineers achieve a conversion rate of 34.5 per cent. This marks nearly a 50 per cent leap on the previous record of 24 per cent efficiency, set by Alta Devices of the United States, although that was achieved over a larger surface area. The theoretical limit for the type of device used is believed to be 53 per cent.
For the new record, the UNSW researchers used a 28-cm2 four-junction mini-module embedded in a prism. This maximises energy extraction by splitting the incoming rays into four bands, using a hybrid four-junction receiver to squeeze electricity from each beam of sunlight.
“This encouraging result shows that there are still advances to come in photovoltaics research to make solar cells even more efficient,” said Dr Mark Keevers from UNSW’s Australian Centre for Advanced Photovoltaics.
“Extracting more energy from every beam of sunlight is critical to reducing the cost of electricity generated by solar cells as it lowers the investment needed, and delivering payback faster.”
The mini-module combines a silicon cell on one face of the glass prism, with a triple-junction solar cell on the other. The triple-junction cell targets discrete bands of the incoming sunlight using a combination of three layers: indium-gallium-phosphide; indium-gallium-arsenide; and germanium. As sunlight passes through each layer, energy is extracted by each junction at its most efficient wavelength, while the unused part of the light passes through to the next layer.
Keevers conducted the research alongside the centre’s director, Prof Martin Green, who has worked in photovoltaics for over 40 years. According to him, Australia’s solar research has already generated flow-on benefits of more than $8bn to the country, and further efficiency gains will continue to add to that total.
“What’s remarkable is that this level of efficiency had not been expected for many years,” said Green. “So things are moving faster in solar cell efficiency than many experts expected, and that’s good news for solar energy.”
Multi-junction solar cells are unlikely to be seen on domestic rooftops any time soon due to their cost. However, the researchers say their spectrum-splitting approach would be ideal for solar towers, where mirrors are used to concentrate sunlight.
ITALIANO
Gli ingegneri della University of New South Wales (UNSW) hanno stabilito un nuovo record mondiale per l'efficienza solare, convertire la luce solare in energia elettrica ad una velocità di circa due terzi il limite teorico.
Il nuovo record mondiale per la luce del sole sfuocata raggiunta dai tecnici è un tasso di conversione del 34,5 per cento. Questo segna quasi un incremento del 50 per cento rispetto al record precedente di 24 per cento di efficienza, fissato dal Dispositivi Alta degli Stati Uniti, anche se questo è stato raggiunto su una superficie più ampia. Il limite teorico per il tipo di dispositivo utilizzato è ritenuto essere del 53 per cento.
Per il nuovo record, i ricercatori hanno utilizzato un UNSW di 28 cm2 mini-modulo a quattro incrocio incorporato in un prisma. Questo massimizza l'estrazione di energia suddividendo i raggi in entrata in quattro fasce, utilizzando un ricevitore a quattro incrocii ibrido che consente di convertire l'energia elettrica da ogni raggio di sole.
"Questo risultato incoraggiante dimostra che ci sono spazi ancora a disposizione nella ricerca fotovoltaica per rendere le celle solari ancora più efficienti", ha dichiarato Dr Mark Keevers dal Centro australiano di UNSW for Advanced fotovoltaico.
"L'estrazione di più energia da ogni raggio di sole è fondamentale per ridurre il costo dell' energia elettrica generata da celle solari in quanto riduce l'investimento necessario, e il recupero è più veloce."
La mini-modulo combina una cella di silicio su una faccia del prisma di vetro, con una cella solare a tripla giunzione dall'altra. Gli obiettivi della cella a tripla giunzione a bande discrete della luce solare in ingresso utilizzano una combinazione di tre strati: indio e gallio-fosfuro; indio-gallio-arseniuro; e germanio. Come la luce passa attraverso ogni strato, l'energia viene estratto da ciascuna giunzione con una propria lunghezza d'onda in modo più più efficiente, mentre la parte non utilizzata della luce passa attraverso lo strato successivo.
Keevers ha condotto la ricerca a fianco il direttore del centro, il prof Martin Green, che ha lavorato nel fotovoltaico per oltre 40 anni. Secondo lui, la ricerca solare in Australia ha già generato flusso sui benefici di più di $ 8 miliardi per il paese, ed ulteriori guadagni di efficienza continuerànno ad aggiungere a quella totale.
"La cosa notevole è che questo livello di efficienza non era stato previsto da molti anni", ha detto Green. "Quindi le cose si stanno muovendo più velocemente nell'incremento dell'efficienza delle celle solari rispetto a quanto previsto da molti esperti, e questa è una buona notizia per l'energia solare."
E' improbabile che le celle solari multi-giunzione siano viste sui tetti nazionali in tempi brevi a causa del loro costo. Tuttavia, i ricercatori dicono che il loro approccio con spettro-splitting sarebbe l'ideale per torri solari, in cui vengono utilizzati specchi per concentrare la luce solare.
Da:
http://www.theengineer.co.uk/australian-engineers-set-record-for-solar-efficiency/?cmpid=tenews_2295204
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