Font: newatlas.com
La nova cèl·lula solar de l'equip va registrar una eficiència del 39,5 per cent, en condicions d'il·luminació equivalents a les del Sol. Aquesta és una distinció important a fer: altres cèl·lules solars experimentals han registrat eficiències de fins al 47 per cent, però això és sota una llum altament concentrada. Mesurar la seva eficiència amb la il·luminació "un sol" dóna una millor indicació del rendiment que podrien tenir al món real.
La nova cèl·lula solar supera el rècord anterior de l'equip del 39,2 per cent a partir del 2020. En comparació, les cèl·lules solars de silici d'ús habitual i les cèl·lules solars de perovskita emergents superen al voltant del 25 per cent d'eficiència, mentre que les cèl·lules solars en tàndem que combinen ambdós materials s'acosten al 30 per cent.
La cèl·lula solar NREL també es va provar per saber com funcionaria a l'espai, si s'hagués d'utilitzar per alimentar satèl·lits i altres naus espacials. En aquestes condicions, va aconseguir una eficiència respectable del 34,2 per cent.
La nova cèl·lula solar es basa en una arquitectura coneguda com a cèl·lules multiunió metamòrfica invertida (IMM) i conté tres "unions", els components que produeixen corrent elèctric en resposta a la llum. Cadascuna d'aquestes unions està feta d'un material diferent: en aquest cas, és fosfur d'indi gal a la part superior, arsenur de gal·li al mig i arsenur de gal·indi a la part inferior. Aquests tres materials s'especialitzen en diferents longituds d'ona de llum, la qual cosa permet que la cèl·lula solar en conjunt recapti més energia de tot l'espectre de llum.
Un altre avenç que va contribuir a la nova eficiència rècord va ser construir la capa mitjana amb "pous quàntics". Essencialment, en intercalar una capa conductora entre altres dos materials amb un buit de banda més ampli, els electrons es limiten a dues dimensions, cosa que permet que el material capti més llum. La capa mitjana d'aquesta cèl·lula solar contenia fins a 300 pous quàntics, augmentant l'eficiència general a noves altures.
L'avenç pot ser important per a la tecnologia de cèl·lules solars, però l'equip diu que la fabricació d'aquest tipus de cèl·lules encara és bastant cara. Caldrà treballar més per reduir aquests costos i obrir noves aplicacions.
