На 48-м заседании экспертов по фотоэлектрической системе IEEE в этом году исследователи из Института солнечной энергетики им. Фраунгофера ISE, Германия, продемонстрировали воздействие на полупроводниковые фотоэлементы III-V на основе арсенида галлия (GaAs) лазерным излучением с длиной волны 858 нм и поняли миф. КПД преобразования 68,9%. Это называют мифом, потому что эффективность преобразования 68,9% - это, безусловно, самый высокий показатель для преобразования света в электрическую энергию! В демонстрации группа исследователей использовала очень тонкий солнечный элемент (сделанный из арсенида галлия) и оснастила его проводящим зеркалом заднего вида с высокой отражающей способностью.
В фотоэлектрических элементах свет поглощается структурой элемента. Поглощенный свет высвобождает положительные и отрицательные заряды, которые затем передаются на передний и задний контакты аккумулятора, генерируя таким образом электрическую энергию. Когда энергия падающего света немного выше, чем так называемая энергия запрещенной зоны, присущая полупроводниковому материалу, фотоэлектрический эффект будет особенно мощным. Следовательно, когда монохроматический лазерный источник света согласован с подходящим полупроводниковым составным материалом, теоретически возможно достичь очень высокой эффективности преобразования.
Этот вид передачи энергии с участием лазерной техники также называется светоэнергетической технологией. Он особенно подходит для приложений, где требуются электрически изолированные источники питания, молниезащита или взрывозащита, электромагнитная совместимость или полная беспроводная передача энергии.
По сравнению с традиционной передачей энергии по медному кабелю такая система фотокинетической энергии имеет два очевидных преимущества. Доктор Хеннинг Хелмерс, глава исследовательской группы Fraunhofer ISE, объяснил:" Во-первых, фотоны захватываются батареей, близко к запрещенной зоне. Поглощение энергии фотонов можно максимизировать, и в то же время можно минимизировать потери на нагрев и передачу. Во-вторых, фотоны, генерируемые внутри, улавливаются и эффективно восстанавливаются за счет рекомбинации излучения, что продлевает эффективный срок службы носителей и добавляет дополнительное напряжение."
Профессор Андреас Бетт, директор института, радостно сказал:" Это исследование показывает, что фотоэлектрические технологии имеют потенциал для других промышленных применений, помимо солнечной энергии."
Фактически, благодаря волшебному оружию лазера области применения этого вида фотоэлектрической передачи стали очень обширными, включая структурный мониторинг ветряных турбин, мониторинг высоковольтных линий, топливные датчики в топливных баках самолетов или имплантаты извне. тело. Оптический источник питания, пассивный мониторинг оптической сети или беспроводной источник питания для приложений Интернета вещей и т. Д.
