Güneş panellerinin verimliliğini etkileyen en önemli faktörlerden biri 'band gap' (bant aralığı) enerjisidir. Tek eklemli bir silikon güneş paneli, güneş spektrumunun sadece belirli bir kısmını absorbe edebilirken, fotonların enerjisinin fazlası ısıya dönüşür. Bir bilim insanı, farklı bant aralıklarına sahip yarı iletkenleri üst üste dizerek 'çok eklemli' (multi-junction) güneş hücresi tasarlamıştır. Bu tasarımın enerji verimliliği açısından temel mantığı aşağıdakilerden hangisidir?
Şıklar
Güneşten gelen tüm fotonların hızını artırarak paneli daha hızlı terk etmelerini sağlamak.
Farklı dalga boylarındaki (enerji seviyelerindeki) fotonları, o enerjiye uygun katmanlarda soğurarak ısı enerjisine dönüşen kayıp enerjiyi minimize etmek.
Panelin yüzey alanını artırmadan güneş ışığının yansıma katsayısını %100'e çıkarmak.
Isınan panellerin direncini artırarak akımın daha yavaş akmasını sağlamak.
Sadece ultraviyole ışınlarını soğurarak görünür ışığın tamamını yansıtmak.
Çözüm Açıklaması
Çok eklemli hücreler, spektrumun farklı kısımlarını (farklı foton enerjilerini) hedef alır. Her katman kendi bant aralığına uygun fotonları yakalar; böylece yüksek enerjili fotonların fazla enerjisinin ısıya dönüşmesi engellenir ve verimlilik tek eklemli hücrelerin sınırını (Shockley-Queisser limiti) aşar.
Video Çözüm
AI ile video çözüm oluştur
İnteraktif Çözüm
Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!