올해 제48회 IEEE 광전지 전문가 회의(IEEE Photovoltaic Experts Meeting)에서 독일 Fraunhofer Institute of Solar Energy System ISE의 연구원들은 갈륨 비소(GaAs) 기반 III-V 반도체 광전지가 858nm 파장의 레이저에 노출되는 것을 시연하고 신화를 실현했습니다. 68.9%의 변환 효율. 68.9%의 변환 효율이 빛을 전기 에너지로 변환하는 가장 높은 값이기 때문에 신화라고 불립니다! 이번 시연에서 연구팀은 매우 얇은 태양전지(비화갈륨으로 제작)를 사용하고 반사율이 높은 전도성 백미러를 장착했다.
태양광 전지에서 빛은 전지 구조에 흡수됩니다. 흡수된 빛은 양전하와 음전하를 방출하고, 이 전하들은 전면 및 후면 배터리 접점으로 전도되어 전기 에너지를 생성합니다. 입사광의 에너지가 반도체 재료 고유의 소위 밴드 갭 에너지보다 약간 높을 때 광기전력 효과가 특히 강력합니다. 따라서 단색 레이저 광원을 적절한 반도체 화합물 재료와 매칭하면 이론적으로 매우 높은 변환 효율을 달성할 수 있다.
레이저 기술이 참여하는 이러한 형태의 에너지 전송을 빛 에너지 기술이라고도 합니다. 전기적으로 절연된 전원 공급 장치, 낙뢰 보호 또는 폭발 방지, 전자기 호환성 또는 완전한 무선 전력 전송이 필요한 애플리케이션에 특히 적합합니다.
기존의 구리 케이블 전력 전송과 비교할 때 이러한 광운동 에너지 시스템에는 두 가지 분명한 장점이 있습니다. Fraunhofer ISE 연구 그룹의 머리인 Henning Helmers 박사는 다음과 같이 설명했습니다.&"첫째, 광자는 밴드 갭에 가까운 배터리에서 포착됩니다. 광자 에너지의 흡수를 최대화할 수 있음과 동시에 가열 및 전송 손실을 최소화할 수 있습니다. 둘째, 내부에서 생성된 광자는 방사선 재결합을 통해 포착되고 효과적으로 회수되어 유효 캐리어 수명을 연장하고 추가 전압을 추가합니다.&따옴표;
연구소 소장인 Andreas Bett 교수는 기쁜 마음으로 이렇게 말했습니다."이 연구는 태양광 발전 기술이 태양광 발전 이외의 산업 분야에 적용할 가능성이 있음을 보여줍니다.&따옴표;
실제로 레이저라는 마법의 무기 덕분에 풍력 터빈의 구조 모니터링, 고압선 모니터링, 항공기 연료 탱크의 연료 센서 또는 외부로부터의 임플란트를 포함하여 이러한 종류의 광전 전송의 응용 분야가 매우 광범위해졌습니다. 몸. IoT 애플리케이션을 위한 광 공급 장치, 수동 광 네트워크 모니터링 또는 무선 전원 공급 장치 등
