Sel fotovoltaik dengan efisiensi 132% dibuat oleh para ilmuwan

Sebuah tim peneliti dari Aalto University telah berhasil membuat perangkat fotovoltaik dengan efisiensi kuantum eksternal mencapai 132%.

Angka-angka rekor ini, yang terdengar seperti fantasi, dicapai melalui penggunaan silikon hitam berstruktur nano. Jadi, mari kita cari tahu lebih banyak tentang penemuan ini.

Bagaimana Anda mendapatkan efisiensi 132%?

Ambil perangkat fotovoltaik dan bayangkan efisiensi kuantum eksternalnya 100 persen. Jadi, ini menunjukkan bahwa setiap foton cahaya yang mengenai panel semacam itu akan mematikan sebuah elektron dengan probabilitas seratus persen.

Jadi perangkat baru ini adalah yang pertama di dunia, efisiensinya melebihi ambang batas 100 persen dan sama dengan 132%.

Artinya, rata-rata, satu foton cahaya menjatuhkan 1,32 elektron dari struktur material. Tentu saja, tidak mungkin mendapatkan 0,32 elektron, jadi bilangan tersebut harus dipahami sebagai berikut: Anda memiliki peluang 32% untuk melumpuhkan beberapa elektron sekaligus dengan satu foton cahaya.

Tampaknya hal ini tidak mungkin menurut hukum fisika, karena energi tidak diambil entah dari mana. Mari kita lihat bagaimana ini menjadi mungkin.

Semuanya bermuara pada bagaimana bahan fotovoltaik umumnya berfungsi:

Jadi ketika foton menyentuh permukaan bahan aktif, maka satu elektron terlempar dari atom. Tetapi dalam kondisi tertentu, foton berenergi tinggi dapat melumpuhkan dua elektron sekaligus tanpa melanggar hukum fisika apa pun.

Mengetahui hal tersebut, para ilmuwan membuat perangkat yang menggunakan silikon hitam sebagai bahan aktif berbentuk kerucut dan kolom khusus yang menyerap sinar UV. Dengan demikian, kondisi yang sangat baik diciptakan untuk "KO ganda" elektron.

Bagaimana prospek produknya

Silikon hitam adalah bahan unik yang secara dramatis dapat meningkatkan kinerja semua panel surya baru.

Bagaimanapun, penggunaannya secara signifikan mengurangi faktor negatif seperti pantulan foton dari perangkat dan rekombinasi elektron dengan "lubang", yang mereka tinggalkan di atom sebelum mereka dikumpulkan oleh rangkaian.

Para ilmuwan membagikan hasil pekerjaan yang telah dilakukan, yang diuji di Institut Metrologi Nasional Jerman, di halaman jurnal. Surat Review Fisik.

Terima kasih sudah membaca sampai akhir dan mengapresiasi materinya.