Allikas: newatlas.com
Meeskonna uue päikesepatarei efektiivsus oli Päikese omaga samaväärsetes valgustingimustes 39,5 protsenti. See on oluline erinevus – teiste eksperimentaalsete päikesepatareide efektiivsus on kuni 47 protsenti, kuid see on väga kontsentreeritud valguse käes. Nende tõhususe mõõtmine "ühe päikese" valgustuse all annab parema ülevaate sellest, kui hästi need reaalses maailmas toimida võivad.
Uus päikesepatarei ületab meeskonna enda varasema rekordi 39,2 protsenti aastast 2020. Võrdluseks, tavaliselt kasutatavate ränist päikesepatareide ja tekkivate perovskite päikesepatareide efektiivsus on umbes 25 protsenti, samas kui mõlemat materjali ühendavad tandempäikeseelemendid lähenevad 30 protsendile.
NREL-i päikesepatarei testiti ka selle kohta, kui hästi see kosmoses toimiks, kui seda kasutataks satelliitide ja muude kosmoselaevade toiteks. Nendes tingimustes saavutas see arvestatava 34,2-protsendilise efektiivsuse.
Uus päikesepatarei põhineb arhitektuuril, mida tuntakse ümberpööratud metamorfsete multijunction (IMM) elementidena, ja sisaldab kolme "ristmikku" - komponente, mis toodavad valgusele reageerides elektrivoolu. Kõik need ristmikud on valmistatud erinevast materjalist – antud juhul on see peal galliumindiumfosfiid, keskel gallium-arseniid ja põhjas galliumindiumarseniid. Need kolm materjali on spetsialiseerunud erinevatele valguse lainepikkustele, võimaldades päikesepatareil tervikuna koguda rohkem energiat kogu valguse spektrist.
Veel üks edusamm, mis aitas kaasa uuele rekordtõhususele, oli keskmise kihi ehitamine "kvantkaevudega". Põhimõtteliselt piiratakse elektrit juhtiva kihi kahe teise laiema ribavahega materjali vahele kahe mõõtmega, mis võimaldab materjalil rohkem valgust püüda. Selle päikesepatarei keskmine kiht sisaldas kuni 300 kvantkaevu, mis tõstis üldise efektiivsuse uutele kõrgustele.
Läbimurre võib olla päikesepatareide tehnoloogia jaoks oluline, kuid meeskond ütleb, et seda tüüpi elementide tootmine on siiski üsna kallis. Nende kulude vähendamiseks ja uute rakenduste avamiseks on vaja täiendavat tööd.
