На 48-ата среща на фотоволтаичните експерти на IEEE тази година, изследователи от Института за слънчева енергия Fraunhofer ISE, Германия, демонстрираха излагането на полупроводникови фотоволтаични клетки на основата на галиев арсенид (GaAs) на лазер при 858 nm вълна и реализираха мита от 68.9% ефективност на преобразуване. Нарича се мит, защото ефективността на преобразуване от 68,9% е най -високата стойност за преобразуване на светлината в електрическа енергия! В демонстрацията изследователският екип използва много тънка слънчева клетка (изработена от галиев арсенид) и я оборудва с силно отразяващо, проводимо огледало за обратно виждане.
Във фотоволтаичните клетки светлината се абсорбира в клетъчната структура. Погълнатата светлина освобождава положителни и отрицателни заряди, които след това се отвеждат към предните и задните контакти на батерията, като по този начин генерират електрическа енергия. Когато енергията на падащата светлина е малко по-висока от така наречената енергия на междинната зона, присъща на полупроводниковия материал, фотоволтаичният ефект ще бъде особено мощен. Следователно, когато монохроматичният лазерен източник на светлина е съчетан с подходящ полупроводников комбиниран материал, теоретично е възможно да се постигне много висока ефективност на преобразуване.
Тази форма на предаване на енергия с участието на лазерна технология се нарича още технология на светлинната енергия. Той е особено подходящ за приложения, които изискват електрически изолирани захранвания, защита от мълния или експлозия, електромагнитна съвместимост или пълно безжично предаване на енергия.
В сравнение с традиционното предаване на енергия от меден кабел, такава система за фотокинетична енергия има две очевидни предимства. Д -р Хенинг Хелмърс, ръководител на изследователската група на Fraunhofer ISE, обясни:&„Първо, фотоните се улавят в батерията, близо до пролуката на лентата. Поглъщането на фотонна енергия може да бъде максимизирано и в същото време загубите от нагряване и предаване могат да бъдат сведени до минимум. Второ, фотоните, генерирани вътре, се улавят и ефективно възстановяват чрез радиационна рекомбинация, което удължава ефективния живот на носителя и добавя допълнително напрежение."
Професор Андреас Бет, директор на Института, каза щастливо:" Това изследване показва, че фотоволтаичната технология има потенциал за индустриални приложения, различни от слънчевата енергия."
Всъщност, благодарение на магическото оръжие на лазера, областите на приложение на този вид фотоелектрическо предаване са станали много обширни, включително структурен мониторинг на вятърни турбини, мониторинг на линии с високо напрежение, сензори за гориво в резервоари за самолетни горива или импланти отвън тяло. Оптично захранване, пасивно наблюдение на оптична мрежа или безжично захранване за IoT приложения и др.
