ปัญหาประสิทธิภาพการแปลงต่ำที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปของเซลล์แสงอาทิตย์จะมีผลต่อประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะ เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยจาก Stanford University ได้ลดการแผ่รังสีความร้อนส่วนเกินของเซลล์สุริยะด้วยการเพิ่มชั้นพิเศษของแก้วควอตซ์ลงสู่พื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อแก้ปัญหาความเย็นในการพัฒนาเซลล์สุริยะที่มีประสิทธิภาพสูง
เซลล์แสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานทดแทนที่มีแนวโน้มมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดปัจจุบัน ถึงแม้จะใช้งานง่าย แต่ก็ยังมีปัญหาเรื่องการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ต่ำเกินไป หากไม่รวมการสูญเสียพลังงานที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ความร้อนสูงเกินไปของเซลล์แสงอาทิตย์เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ประสิทธิภาพการแปลงต่ำ ภายใต้สภาวะการทำงานปกติเซลล์แสงอาทิตย์สามารถเข้าถึงอุณหภูมิได้สูงกว่า 55 องศาเซลเซียสโดยจะ จำกัด อัตราการแปลงตาแมวขณะเดียวกันก็ช่วยลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ วิธีการทำความเย็นในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์ระบายอากาศและของเหลวหล่อเย็น แต่วิธีการเหล่านี้คือการขาดระบบเศรษฐกิจและส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์สุริยะ
นักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและผู้เขียนบท Zhu Linxiao กล่าวว่า "แนวทางใหม่ของเราสามารถลดอุณหภูมิการทำงานของเซลล์สุริยะเซลล์ได้อย่างเฉียบพลันและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเซลล์ได้อย่างมีนัยสำคัญ การประยุกต์เทคโนโลยีเซลล์สุริยะ
เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง การออกแบบที่ประสบความสำเร็จและใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันคือการใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิดผลึกที่มีขีด จำกัด การแปลงพลังงานสูงสุด 30% พลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่ได้แปลงสร้างรังสีความร้อนที่ลดประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์สุริยะ ที่อุณหภูมิ 1 องศาเซลเซียสอุณหภูมิของเซลล์สุริยะเซลล์แสงอาทิตย์ลดลง 0.5% นอกจากนี้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นยังช่วยเร่งอัตราการเกิดริ้วรอยของเซลล์แสงอาทิตย์และอัตราการชราภาพจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในทุกๆ 10 องศาเซลเซียส
"การลดระดับการแปลงในระดับนี้เป็นเรื่องที่ร้ายแรง" Aaswath Raman ผู้ร่วมวิจัยกล่าว ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีการใช้เงินเป็นจำนวนมากในการแก้ปัญหาการแปลง วิธีการของเราในการปกคลุมเซลล์สุริยะด้วยพื้นผิวกระจกพิเศษสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นจะมีพลังงานมากขึ้นในขณะที่แสงอินฟราเรดมีความร้อนมากขึ้น รังสีที่แตกต่างกันมีความยาวคลื่นแตกต่างกันและความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงมีการหักเหและการสะท้อนแสงที่แตกต่างกันเมื่อผ่านรูปแบบและรูปทรงต่างๆของพื้นผิว แต่มันสามารถปรับการหักเหและการสะท้อนของความยาวคลื่นพิเศษบางส่วนของแสงได้ "Fan Shanhui อธิบายว่าการออกแบบชั้นบาง ๆ ของผลึกในขณะที่สะท้อนออกจากอินฟราเรดจะไม่มีผลต่อคู่แบตเตอรี การดูดซับแสงที่มองไม่เห็นจะไม่ทำให้ประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะลดลงซึ่งเป็นทางออกที่ใกล้อุดมคติ เป้าหมายของเราคือการลดอุณหภูมิในการทำงานของเซลล์สุริยะและด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์
อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ข้างต้นได้จากการจำลอง
Zhu Linxiao และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังผลิตอุปกรณ์เหล่านี้และทำการทดลองทดสอบ ขั้นตอนต่อไปคือเพื่อแสดงให้เห็นถึงผลเย็นของเซลล์สุริยะในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง "เราเชื่อว่างานนี้แก้ปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ดังนั้นจึงมีศักยภาพทางการค้าที่ดี" Zhu Linxiao กล่าว
