W fizyce limit Shockley -Quisser (opublikowany w 1961 r.) Odnosi się do maksymalnej wydajności teoretycznej ogniwa słonecznego. W rzeczywistości strona Wikipedia mówi wszystko, a także ten artykuł Solar Central . Istnieją pewne standardowe założenia (jak silne jest promieniowanie słoneczne itp.).
W przypadku idealnych ogniw słonecznych maksymalna wydajność teoretyczna wynosi około 34%, gdy mają zastosowanie te założenia. To dlatego, że tylko niektóre fotony mają prawą długość fali, aby uwolnić elektron . Krótsze fotony rozpraszają nadmiar energii i podgrzewają materiał, a dłuższe fotony po prostu przechodzą przez „pułapkę”. Oznacza to, że z energii słonecznej 1000 W/m2 tylko mniej niż 340 W/m2 przekształca w energię elektryczną. Reszta 67% zamienia się w ciepło lub fotony przechodzą bez konwersji.
W prawdziwych komórkach istnieją również pewne straty, ponieważ niektóre światło odbijane od komórki, a pewna energia jest tracona z powodu oporności na kontakty lub z powodu zanieczyszczeń. W prawdziwych panelach słonecznych jest najlepsza wydajność nieco powyżej 20 % - nawet nie zbliżona do teoretycznego 34 %.
Cóż, ale istnieją niektóre ogniwa słoneczne o znacznie wyższej wydajności, więc jak to może być? Używają obejść! Na przykład możesz układać kolejną komórkę za pierwszą i złapać część fotonów przechodzących przez pierwszą warstwę. Nazywa się to komórką tandemową . Każda warstwa może być wykonana z innego materiału półprzewodnikowego, dostrojona do najlepszej długości fali. Może to poprawić wydajność praktycznych ogniw słonecznych znacznie powyżej 40%.
Kolejną interesującą techniką jest stężenie promieniowania słonecznego . Więcej światła sprawia, że więcej energii. I w kapeluszu jest więcej sztuczek. Możesz zgadnąć, że te specjalne techniki mają wysokie koszty, a w najbliższej przyszłości nie dają nam większej mocy z tego samego metra kwadratowego panelu słonecznego.
