Kilde: newatlas.com
Teamets nye solcelle hadde en effektivitet på 39,5 prosent, under lysforhold tilsvarende solens. Det er en viktig forskjell å gjøre – andre eksperimentelle solceller har registrert effektiviteter så høye som 47 prosent, men det er under sterkt konsentrert lys. Å måle effektiviteten deres under "one-Sun" belysning gir en bedre indikasjon på hvor godt de kan prestere i den virkelige verden.
Den nye solcellen topper lagets egen tidligere rekord på 39,2 prosent fra 2020. Til sammenligning topper vanlig brukte silisiumsolceller og nye perovskittsolceller rundt 25 prosent effektivitet, mens tandemsolceller som kombinerer begge materialene nærmer seg 30 prosent.
NREL-solcellen ble også testet for hvor godt den ville yte seg i verdensrommet, hvis den skulle brukes til å drive satellitter og andre romfartøyer. Under disse forholdene oppnådde den en respektabel effektivitet på 34,2 prosent.
Den nye solcellen er basert på en arkitektur kjent som inverterte metamorfe multijunction (IMM) celler, og inneholder tre "junctions", komponentene som produserer elektrisk strøm som respons på lys. Hvert av disse kryssene er laget av et annet materiale – i dette tilfellet er det galliumindiumfosfid på toppen, galliumarsenid i midten og galliumindiumarsenid på bunnen. Disse tre materialene spesialiserer seg på forskjellige bølgelengder av lys, slik at solcellen som helhet kan høste mer energi fra hele lysspekteret.
Et annet fremskritt som bidro til den nye rekordeffektiviteten var å bygge mellomlaget med «kvantebrønner». I hovedsak, ved å legge et ledende lag mellom to andre materialer med et bredere båndgap, er elektroner begrenset til to dimensjoner, noe som gjør at materialet kan fange opp mer lys. Det midterste laget av denne solcellen inneholdt opptil 300 kvantebrønner, noe som økte den totale effektiviteten til nye høyder.
Gjennombruddet kan være viktig for solcelleteknologi, men teamet sier at det fortsatt er ganske dyrt å produsere denne typen celler. Ytterligere arbeid vil være nødvendig for å få ned disse kostnadene og åpne for nye applikasjoner.
