物理学では、Shockley – Keisserの制限（1961年に発行）は、太陽電池の最大理論効率を指します。実際、 ウィキペディアのページとは、この太陽中央の記事と同様にすべてを述べています。いくつかの標準的な仮定があります（太陽放射などはどれほど強いですか）。
理想的な太陽電池の場合、これらの仮定が適用されると、最大の理論効率は34％頃です。それは、一部の光子のみが電子を解放するのに適切な波長を持っているからです。短い光子は過剰なエネルギーを消散させ、材料を加熱し、より長い光子は「トラップ」を通過するだけです。これは、1000 w/m2の太陽エネルギーから、340 w/m2未満のw/m2が電気に変換されることを意味します。残りの67％は熱に変わります、または光子は変換せずに通過します。
実際のセルでは、細胞からある程度の光が反射され、接触の耐性や不純物のためにある程度のエネルギーが失われるため、いくつかの損失もあります。実際のソーラーパネルでは、20％を少し上回る最高の効率性があります。理論的な34％に近いものではありません。
まあ、しかし、効率がはるかに高い太陽電池がいくつかあるので、どうすればいいのでしょうか？彼らはいくつかの回避策を使用します！たとえば、最初のセルの後ろに別のセルを積み重ねて、最初のレイヤーを通過する光子の一部をキャッチできます。これはタンデムセルと呼ばれます。すべての層は、最適な波長に合わせて調整された異なる半導体材料で作ることができます。これにより、40％をはるかに超える実用的な太陽電池の効率が向上します。
もう1つの興味深い手法は、太陽放射の濃度です。より多くの光がより多くのエネルギーを作ります。そして、帽子にはもっとトリックがあります。これらの特別なテクニックのコストが高く、近い将来、同じ平方メートルのソーラーパネルからより多くの力が得られることはないと推測できます。
