In fisica, il limite di shockley -weisser (pubblicato nel 1961) si riferisce alla massima efficienza teorica di una cella solare. In realtà, la pagina Wikipedia dice tutto, così come questo articolo centrale solare . Ci sono alcuni ipotesi standard (quanto è forte la radiazione solare ecc.).
Per le celle solari ideali, la massima efficienza teorica è di circa il 34% quando si applicano tali ipotesi. Questo perché solo alcuni fotoni hanno la giusta lunghezza d'onda per liberare un elettrone . I fotoni più corti dissipano l'energia in eccesso e riscaldano il materiale e i fotoni più lunghi passano attraverso la "trappola". Significa che dall'energia solare di 1000 W/m2 solo meno di 340 W/m2 si converte in elettricità. Il resto del 67% si trasforma in calore o i fotoni passano senza conversione.
Nelle cellule reali, ci sono anche alcune perdite, perché una certa luce si riflette dalla cellula e una certa energia viene persa a causa della resistenza ai contatti o a causa di impurità. Nei vecchi pannelli solari è la migliore efficienza un po 'superiore al 20 %, nemmeno vicino al 34 % teorico.
Bene, ma ci sono alcune celle solari con efficienza molto più elevata, quindi come può essere? Usano alcune soluzioni alternative! Ad esempio, puoi impilare un'altra cella dietro la prima e catturare parte dei fotoni che passano attraverso il primo strato. Questo si chiama cella in tandem . Ogni strato può essere realizzato con diverso materiale a semiconduttore, sintonizzato per la migliore lunghezza d'onda. Ciò può migliorare l'efficienza delle celle solari pratiche ben al di sopra del 40%.
Un'altra tecnica interessante è la concentrazione della radiazione solare . Più luce rende più energia. E ci sono più trucchi nel cappello. Puoi immaginare che quelle tecniche speciali abbiano un costo elevato e per il prossimo futuro non ci darà più potenza dallo stesso metro quadrato di pannello solare.
