Fizikte, Shockley -Quiser Limit (1961'de yayınlandı) bir güneş hücresinin maksimum teorik verimliliğini ifade eder. Aslında, Wikipedia sayfası her şeyi ve bu güneş merkezi makalesini söylüyor. Bazı standart varsayımlar vardır (güneş radyasyonu vb. Ne kadar güçlü).
İdeal güneş hücreleri için, bu varsayımlar uygulandığında maksimum teorik verimlilik yaklaşık% 34'tür. Bunun nedeni , sadece bazı fotonların bir elektronu serbest bırakmak için doğru dalga boyuna sahip olmasıdır. Daha kısa fotonlar fazla enerjiyi dağıtır ve malzemeyi ısıtır ve daha uzun fotonlar sadece "tuzaktan" geçer. Bu , 1000 w/m2 güneş enerjisinden sadece 340 w/m2'den az enerjiye dönüştüğü anlamına gelir. Geri kalan% 67 ısıya dönüşür veya fotonlar dönüşüm olmadan geçer.
Gerçek hücrelerde, bazı kayıplar da vardır, çünkü hücreden bir miktar ışık yansıtılır ve temaslardaki direnç veya safsızlıklar nedeniyle bir miktar enerji kaybedilir. Gerçek güneş panelleri % 20'nin biraz üzerinde en iyi verimliliktir - teorik % 34'e bile yakın değildir.
Peki, çok daha yüksek verimliliğe sahip bazı güneş hücreleri var, peki nasıl olabilir? Bazı geçici çözümler kullanıyorlar! Örneğin, birincisinin arkasında başka bir hücreyi istifleyebilir ve ilk katmandan geçen fotonların bir kısmını yakalayabilirsiniz. Buna Tandem-Cell denir. Her katman, en iyi dalga boyu için ayarlanmış farklı yarı iletken malzemeden yapılabilir. Bu, pratik güneş hücrelerinin verimliliğini%40'ın üzerinde artırabilir.
Bir başka ilginç teknik de güneş radyasyonunun konsantrasyonudur . Daha fazla ışık daha fazla enerji yapar. Ve şapkada daha fazla numara var. Bu özel tekniklerin yüksek maliyete sahip olduğunu ve yakın gelecek için bize aynı metrekare güneş panelinden daha fazla güç vermeyeceğini tahmin edebilirsiniz.
