Pandangan: 9 Pengarang: Editor Tapak Masa Terbitan: 2024-11-11 Asal: tapak
Sel suria Gallium Arsenide (GaAs) adalah antara sel suria paling cekap yang ada pada hari ini, terutamanya untuk aplikasi angkasa lepas. Kecekapan mereka merujuk kepada peratusan cahaya matahari yang boleh ditukar kepada tenaga elektrik yang boleh digunakan. Sel solar GaAs mempunyai beberapa kelebihan berbanding sel solar berasaskan silikon tradisional, termasuk kecekapan yang lebih tinggi dan prestasi yang lebih baik dalam persekitaran yang melampau.
Sel solar GaAs simpang tunggal, yang menggunakan satu lapisan GaAs sebagai bahan penyerap cahaya, mempunyai kecekapan teori maksimum sekitar 30-32% di bawah keadaan ujian standard (AM1.5, 25°C). Dalam amalan, kecekapan sel ini biasanya berjulat antara 26% dan 28% untuk produk komersial yang berkualiti tinggi. Ini jauh lebih tinggi daripada sel suria silikon, yang umumnya mempunyai kecekapan sekitar 15-22%.
Potensi sebenar sel solar GaAs terletak pada reka bentuk berbilang simpang (atau berbilang lapisan). Sel-sel ini menyusun berbilang lapisan bahan semikonduktor, setiap satu ditala untuk menyerap bahagian spektrum suria yang berlainan. Reka bentuk ini meminimumkan kehilangan tenaga daripada ketidakpadanan panjang gelombang dan meningkatkan kecekapan keseluruhan. Sel GaAs berbilang simpang mampu mencapai kecekapan yang lebih tinggi berbanding sel simpang tunggal.
Sel Suria GaAs dua simpang : Sel ini menggunakan dua lapisan bahan semikonduktor yang berbeza untuk menangkap julat spektrum suria yang lebih luas, menghasilkan kecekapan yang lebih tinggi. Mereka boleh mencapai kecekapan kira-kira 30-35%.
Sel Suria GaAs simpang tiga : Dengan menyusun tiga bahan semikonduktor berbeza dengan celah jalur yang berbeza, sel ini boleh menangkap lebih banyak lagi spektrum suria dan mencapai kecekapan sekitar 35-40%.
Sel Suria GaAs empat simpang : Sel GaAs berbilang simpang yang paling maju, yang merangkumi empat lapisan, boleh mencapai kecekapan lebih 40% , dan dalam sesetengah tetapan makmal, ia telah melepasi 45% di bawah cahaya matahari pekat (cth, menggunakan penumpu suria). Sel-sel ini biasanya digunakan dalam aplikasi ruang kerana output kuasa tinggi bagi setiap unit luas.
Kecekapan tertinggi yang dicapai dalam keadaan makmal untuk sel solar berasaskan GaAs direkodkan pada 47.1% untuk sel solar empat simpang di bawah cahaya pekat. Rekod dunia ini telah ditetapkan oleh penyelidik di Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan (NREL) pada 2018. Kecekapan boleh berbeza sedikit bergantung pada kepekatan cahaya matahari dan reka bentuk khusus sel berbilang simpang.
Sel solar GaAs menawarkan kecekapan yang luar biasa , terutamanya dalam konfigurasi berbilang simpang. Kecekapan mereka adalah antara 26-28% untuk sel simpang tunggal hingga 40-47% untuk sel berbilang simpang, dengan kecekapan makmal tertinggi melebihi 47% . Sel-sel ini amat sesuai untuk aplikasi angkasa lepas, kuasa suria tertumpu, dan sistem kecekapan tinggi di mana ruang dan kuasa adalah kritikal. Apabila penyelidikan dan pembangunan di lapangan diteruskan, sel solar GaAs berkemungkinan memainkan peranan yang semakin penting dalam kedua-dua penerokaan angkasa lepas dan penjanaan tenaga suria daratan.
