Lähde: newatlas.com
Ryhmän uuden aurinkokennon tehokkuus oli 39,5 prosenttia Auringon valoa vastaavissa valaistusolosuhteissa. Se on tärkeä ero – muiden kokeellisten aurinkokennojen hyötysuhde on jopa 47 prosenttia, mutta se tapahtuu erittäin keskittyneessä valossa. Niiden tehokkuuden mittaaminen "yhden auringon" valaistuksen alla antaa paremman kuvan siitä, kuinka hyvin ne voivat toimia todellisessa maailmassa.
Uusi aurinkokenno ylittää tiimin oman aiemman ennätyksen, 39,2 prosenttia vuodesta 2020. Vertailun vuoksi yleisesti käytetyt piiaurinkokennot ja nousevat perovskiittiaurinkokennot ylittävät noin 25 prosentin hyötysuhteen, kun taas molempia materiaaleja yhdistävien tandem-aurinkokentojen teho lähestyy 30 prosenttia.
NREL-aurinkokennosta testattiin myös, kuinka hyvin se toimisi avaruudessa, jos sitä käytettäisiin satelliittien ja muiden avaruusalusten virtalähteenä. Näissä olosuhteissa se saavutti kunnioitettavan 34,2 prosentin hyötysuhteen.
Uusi aurinkokenno perustuu arkkitehtuuriin, joka tunnetaan nimellä inverted metamorphic multijunction (IMM) -kennoja, ja se sisältää kolme "liitoskohtaa", komponentteja, jotka tuottavat sähkövirtaa vasteena valolle. Jokainen näistä liitoskohdista on valmistettu eri materiaalista – tässä tapauksessa galliumindiumfosfidista päällä, gallium-arsenidista keskellä ja galliumindiumarsenidista pohjassa. Nämä kolme materiaalia ovat erikoistuneet valon eri aallonpituuksiin, jolloin aurinkokenno kokonaisuutena voi kerätä enemmän energiaa valospektristä.
Toinen edistysaskel, joka vaikutti uuteen ennätystehokkuuteen, oli keskikerroksen rakentaminen "kvanttikaivoilla". Pohjimmiltaan, kerrostamalla johtava kerros kahden muun materiaalin väliin, joilla on leveämpi kaistaväli, elektronit rajoitetaan kahteen ulottuvuuteen, mikä mahdollistaa materiaalin sieppaamisen enemmän valoa. Tämän aurinkokennon keskikerros sisälsi jopa 300 kvanttikuivaa, mikä nosti kokonaishyötysuhteen uusiin korkeuksiin.
Läpimurto voi olla tärkeä aurinkokennoteknologian kannalta, mutta tiimi sanoo, että tämän tyyppisten kennojen valmistaminen on edelleen melko kallista. Lisätyötä tarvitaan näiden kustannusten alentamiseksi ja uusien sovellusten avaamiseksi.
