Ffynhonnell: nrel.gov
Mae gwyddonwyr yn y Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL) wedi ffugio cell solar gydag effeithlonrwydd o bron i 50%.
Bellach mae'r gell solar chwe chyffordd yn dal record y byd am yr effeithlonrwydd trosi solar uchaf ar 47.1%, a fesurwyd o dan olau crynodedig. Roedd amrywiad o'r un gell hefyd yn gosod y cofnod effeithlonrwydd o dan olau un haul ar 39.2%.
“Mae'r ddyfais hon wir yn dangos potensial rhyfeddol celloedd solar amlswyddogaeth,” meddai John Geisz, prif wyddonydd yn y Grŵp Ffotofoltäig Crisialog Uchel Effeithlonrwydd yn NREL ac awdur arweiniol papur newydd ar y gell gosod recordiau.
Mae'r papur, “ Celloedd solar chwe-chyffordd III-V gydag effeithlonrwydd trosi 47.1% o dan grynodiad 143 o haul ,” yn ymddangos yn y cyfnodolyn Nature Energy. Cyd-awduron Geisz yw gwyddonwyr NREL Ryan France, Kevin Schulte, Myles Steiner, Andrew Norman, Harvey Guthrey, Matthew Young, Tao Song, a Thomas Moriarty.
I adeiladu'r ddyfais, roedd ymchwilwyr NREL yn dibynnu ar ddeunyddiau III-V - a elwir felly oherwydd eu safle ar y bwrdd cyfnodol - sydd ag ystod eang o briodweddau amsugno golau. Mae pob un o chwe chyffordd y gell (yr haenau ffotograffig) wedi'u cynllunio'n arbennig i ddal golau o ran benodol o'r sbectrwm solar. Mae'r ddyfais yn cynnwys tua 140 o haenau cyfan o amrywiol ddefnyddiau III-V i gefnogi perfformiad y cyffyrdd hyn, ac eto mae'n dair gwaith yn gulach na gwallt dynol. Oherwydd eu natur hynod effeithlon a'r gost sy'n gysylltiedig â'u gwneud, defnyddir celloedd solar III-V amlaf i bweru lloerennau, sy'n gwobrwyo perfformiad heb ei gyfateb III-V.
Ar y Ddaear, fodd bynnag, mae'r gell solar chwe chyffordd yn addas iawn i'w defnyddio mewn ffotofoltäig crynodydd, meddai Ryan France, cyd-awdur a gwyddonydd yn y Grŵp Multijunctions III-V yn NREL.
“Un ffordd o leihau cost yw lleihau’r ardal ofynnol,” meddai, “a gallwch wneud hynny trwy ddefnyddio drych i ddal y golau a chanolbwyntio’r golau i lawr i bwynt. Yna gallwch chi ddianc â chanfed neu hyd yn oed filfed o'r deunydd, o'i gymharu â chell silicon plât gwastad. Rydych chi'n defnyddio llawer llai o ddeunydd lled-ddargludyddion trwy ganolbwyntio'r golau. Mantais ychwanegol yw bod yr effeithlonrwydd yn cynyddu wrth i chi ganolbwyntio'r golau. ”
Disgrifiodd Ffrainc y potensial i’r gell solar ragori ar effeithlonrwydd 50% fel “cyraeddadwy iawn mewn gwirionedd” ond na ellir cyrraedd effeithlonrwydd 100% oherwydd y cyfyngiadau sylfaenol a osodir gan thermodynameg.
Dywedodd Geisz mai'r prif rwystr ymchwil ar hyn o bryd i frig effeithlonrwydd 50% yw lleihau'r rhwystrau gwrthiannol y tu mewn i'r gell sy'n rhwystro llif y cerrynt. Yn y cyfamser, mae'n nodi bod NREL hefyd yn ymwneud yn helaeth â lleihau cost celloedd solar III-V, gan alluogi marchnadoedd newydd ar gyfer y dyfeisiau hynod effeithlon hyn. Ariannodd Swyddfa Technolegau Ynni Solar Adran Ynni'r UD yr ymchwil.
NREL yw prif labordy cenedlaethol Adran Ynni'r UD ar gyfer ymchwil a datblygu ynni adnewyddadwy ac effeithlonrwydd ynni. Gweithredir NREL ar gyfer yr Adran Ynni gan The Alliance for Sustainable Energy, LLC.
