Usando una tecnologia novella che aggiunge le innovazioni multiple ad una piattaforma cristallina molto ad alto rendimento della cellula solare al silicio, un consorzio principale dall'università di Delaware ha realizzato un'efficienza unita da primato della pila solare di 42.8 per cento da luce solare alle circostanze terrestri standard.

Che il numero è un avanzamento significativo dall'annotazione corrente di 40.7 per cento annunciati in dicembre e dimostra una pietra miliare importante sul percorso all'obiettivo di efficienza di 50 per cento definito dal Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). In novembre 2005, il consorzio UD-principale ha ricevuto circa $13 milioni nel finanziamento per le fasi iniziali del programma della pila solare di alta efficienza molto (VHESC) del DARPA per sviluppare i caricabatterie portatili acquistabili della pila solare.

Unito con la prestazione dimostrata di efficienza l'ottica di scissione spettrale di pile solari di alta efficienza molto', che è più di 93 per cento, questi risultati recenti ha messo le parti sul posto per un modulo della pila solare con un'efficienza netta 30 per cento maggiori di tutta l'efficienza precedente del modulo e due volte l'efficienza dei moduli avanzati della cellula solare al silicio.

Come conseguenza della prestazione tecnica del consorzio, DARPA sta iniziando la fase prossima del programma costituendo un fondo per l'Du Pont-Università formata di recente di consorzio del Delaware VHESC alla transizione laboratorio-regola il lavoro ad un modello di prototipo di fabbricazione e di ingegneria. Questo sforzo triennale ha potuto valere fino a $100 milioni, compreso la costo-parte di industria.

La ricerca approfondita è stata condotta da Allen Barnett, ricercatore principale e professore di UD dell'ingegneria di calcolatore ed elettrica e Christiana Honsberg, ricercatore co-principale e professore associato dell'ingegneria di calcolatore ed elettrica. Il programma di energia solare di rendimento elevato i due diretti dell'università e continueranno a lavorare per realizzare 50 per cento di efficienza, un segno di riferimento che una volta raggiunto significherebbe un raddoppiamento dell'efficienza delle pile solari terrestri basate intorno ad una piattaforma del silicone all'interno di una portata da 50 mesi.

“L'università di Delaware è molto fiera dei successi di Allen Barnett e Christiana Honsberg, sia la loro ricerca che il loro lavoro nella conduzione del consorzio,„ presidente Patrick T. Harker di UD hanno detto. “Siamo riconoscenti a DARPA per la relativa fiducia nell'università e molto aspettiamo con impazienza di funzionare con Du Pont ed i nostri altri soci nell'industria, governo e l'accademia su questo progetto, che avrà applicazione larga e sarà del beneficio particolare ai nostri uomini e donne nel servizio.„

“UD si è trasformato in in un centro importante per ricerca energetica rinnovabile ed applaudiamo gli sforzi del consorzio Università-principale,„ ricchi del Dan del prevosto di UD detti. “Questo progetto è di importanza basilare, dato specialmente la necessità urgente delle fonti di energia alternative.„

“L'università è impegnata nell'avanzamento della ricerca marginale che risolve i problemi ed i risultati importanti nell'invenzione di nuove tecnologie puntate su aumentando la società,„ Carolyn Thoroughgood, prevosto vice per la ricerca ed il laureato studia a UD, ha detto. “Questo progetto evidenzia la qualità della ricerca a UD ed inoltre dimostra il valore di collaborazione.„

“Il successo di questo segno di riferimento è un passo avanti importante nello sviluppo continuo della tecnologia fotovoltaica solare a basso costo,„ Rhone Resch, presidente dell'associazione a energia solare di industrie, ha detto. “Ancora, applaudiamo DARPA per la fabbricazione dell'investimento strategico nella sicurezza energetica dell'americano. Anticipiamo che questo progetto provocherà una vasta gamma delle applicazioni solari commerciali che avvantaggieranno gli Stati Uniti militari ed i consumatori americani simili.„

“Molti di noi stanno lavorando con i programmi per prenderli ad un futuro fotovoltaico reale di energia. Questo progetto già sta funzionando in quel futuro. DARPA ha superato “il convenzionale,„ dimostrando che la creatività ed il fuoco possono accelerare significativamente i concetti rivoluzionari del ricerca-banco verso la realtà, dimostrare questo non deve richiedere le decadi,„ Lawrence L. Kazmerski, il direttore del Dipartimento per l'energia di Stati Uniti il centro nazionale per Photovoltaics al laboratorio nazionale di energia rinnovabile in dorato, Colo., ha detto. “Queste è un prime punto-ma significativo nell'assicurarsi il nostro futuro di energia è che cosa conosciamo che dovrebbe assomigliare a.„

L'obiettivo del consorzio è di generare le pile solari che funzionano a 50 per cento nella produzione, Barnett ha detto. Con finanziamento fresco e sforzi cooperativi del consorzio di Du Pont-UD, ha detto è preveduto che le nuove pile solari di alta efficienza potrebbero essere nella produzione entro 2010.

Altamente - la pila solare efficiente di VHESC usa un sistema di concentrazione ottico laterale novello che taglia la luce solare in tre scomparti differenti di energia di massimo, di medio ed il livello basso e le dirige sulle cellule di vari materiali sensibili alla luce per coprire la gamma solare. Il sistema trasporta le concentrazioni variabili agli elementi differenti della pila solare. Il concentratore è stazionario con un sistema ottico largo di angolo di accettazione che blocca i grandi numeri di luce ed elimina l'esigenza dei dispositivi d'inseguimento complicati.

Il VHESC avrebbe applicazione immediata nel militare a alta tecnologia, che sempre più conta sui vari elettronica per i diversi soldati e le attrezzature che li sostengono. Pure, è sperato che le pile solari abbiano tantissime applicazioni commerciali.

Oggi, il soldato americano trasporta un pacchetto che pesa quasi 100 libbre di cui circa 20 libbre sono il rifornimento di tre giorni delle batterie state necessarie per alimentare il loro ingranaggio. Gli obiettivi di programma del DARPA per ridurre drammaticamente la logistica della batteria canalizzano e forniscono al soldato più potere a peso riduttore, così migliorando la mobilità, la capacità di sopravvivenza e la disponibilità delle tecnologie elettroniche avanzate sul campo di battaglia. Con l'alta efficienza drammaticamente della tecnologia di VHESC, i rechargers solari hanno potuto essere integrati nei dispositivi comuni del campo di battaglia quali gli occhiali di protezione di visione notturna, le radio e sistemi di navigazione di GPS.

Barnett e Honsberg hanno detto che quello raggiungere il contrassegno di 42.8 per cento è un avanzamento significativo nell'efficienza della pila solare, data specialmente la piccola ed architettura portatile unica che è usata entro il consorzio ed il periodo ridotto - 21 mese - in quale è stato sviluppato.

I sistemi moderni della pila solare contano sulla concentrazione dei raggi del sole, un concetto simile ai giovanotti che per mezzo delle lenti d'ingrandimento agli scarti dell'insieme di carta su fuoco. Honsberg ha detto che il meglio precedente di 40.7 per cento di efficienza è stato realizzato con un dispositivo di alta concentrazione che richiede l'ottica d'inseguimento specializzata e caratterizza un obiettivo di concentrazione il formato di una tabella e di più di 30 centimetri, o circa 1 piede, a strati.

I dispositivi del consorzio di UD sono diluente potenzialmente lontano a meno di 1 centimetro. “Questo è un punto importante verso il nostro obiettivo di 50 per cento di efficienza,„ Barnett ha detto. “La percentuale è un'annotazione in tutta la circostanza, ma è specialmente perché è a concentrazione bassa, un ingrandimento considerevole di circa 20 volte. Il profilo basso e la mancanza di pezzi mobili traduce in portabilità, che significa che questi dispositivi potrebbero andare facilmente su un computer portatile o su un tetto.„

Honsberg ha detto che l'avanzamento di 2 punti di percentuale è considerevole in un campo in cui i guadagni di 0.2 per cento sono la norma ed i guadagni di 1 per cento sono veduti come innovazioni significative.

“Questo successo è il risultato diretto di nuova architettura che ci siamo sviluppati nel quadro del programma del DARPA,„ Barnett e Honsberg hanno detto. “Integrando il disegno ottico con il disegno della pila solare, abbiamo fornito lo spazio precedentemente libero di disegno che conduce ad un nuovo paradigma circa come fare le pile solari, come usarle e che cosa possono fare.„

Durante il primi 21 mese del programma di VHESC, una squadra varia di accademia, laboratorio di governo e soci industriali, ha condotto da UD, è stata messa a fuoco sullo sviluppare la base di tecnologia per una nuova pila solare di alta efficienza estremamente. Il successo veloce di quello sforzo ha permesso alla transizione attuale ad un fuoco su sviluppo di prodotto del prototipo.

Il metodo novello della squadra prevede accessibilità ed anche la flessibilità nella scelta dei materiali e nell'integrazione di nuove tecnologie mentre sono sviluppati.

Barnett accredita il successo iniziale del programma al metodo della squadra adottato a risolvere il problema. I soci nella fase iniziale hanno incluso l'energia di BP, il fuoco di energia, Emcore e SAIC quadrati solari e blu. I contributori chiave di ricerca hanno incluso l'università di Delaware, di laboratorio nazionale di energia rinnovabile, di Istituto di Tecnologia della Georgia, di università di Purdue, di università di Rochester, di Massachusetts Institute of Technology, di Università di California Santa Barbara, di soci di ricerca ottici e dell'università nazionale australiana. “Che cosa abbiamo fatto,„ ha detto, “è genera un laboratorio virtuale avendo tutti questi aziende, università e laboratori nazionali nel consorzio. Ciò ci ha dato l'accesso ad una vasta gamma delle possibilità in termini di perizia ed apparecchiatura.„

Quel metodo è esemplificato dal fatto che le caratteristiche del sistema da primato tre tipi di cellule-un solari fatte dall'industria (Emcore), da una dal laboratorio nazionale di energia rinnovabile e da una da UD.

“Questa è una pila solare che funziona,„ Barnett ha detto, aggiungendo, “questa tecnologia ha il potenziale di cambiare il senso che l'elettricità è generata nel mondo intero.„

Barnett crede che il contrassegno di efficienza di 50 per cento sia appena l'inizio. “Le nostre migliori invenzioni sono davanti noi,„ ha detto. “Il consorzio è stato una squadra eccellente ed ha funzionato per sviluppare i nuovi dispositivi e le architetture basate su un'innovazione progettano il paradigma.„

Honsberg ha detto che il potenziale di efficienza per le pile solari è ancora significativamente più alto, che lascia “la grande stanza per miglioramento.„ Ha detto che gode della sfida di ingegneria, specialmente in un campo in cui “generiamo le cose che fanno una differenza.„

L'Du Pont-Università formata di recente di consorzio del Delaware VHESC si comporrà dei soci industriali, dei laboratori nazionali e delle università.

“Il nuovo consorzio costruirà sui considerevoli successi tecnici delle prime fasi del programma di VHESC e fornire la forte direzione industry-led e prodotto-messa a fuoco richiesta infine per portare il prodotto di VHESC alla commercializzazione,„ Barnett ha detto. “Aspettiamo con impazienza di funzionare con Du Pont ed altri per continuare il nostro progresso nello sviluppare questa ricerca novella di energia solare.„

UD offre uno di più vasti programmi di ricerca della nazione in photovoltaics. È domestico al programma di energia solare di rendimento elevato nel reparto dell'ingegneria di calcolatore ed elettrica e l'istituto della conversione di energia, un laboratorio pluridisciplinare votato a ricerca e sviluppo delle pile solari fotovoltaiche della pellicola sottile. Honsberg sta sviluppando uno dei corsi della nazione dello studio più completi per i sistemi di energia solare, che parzialmente è patrocinato dal programma laureato integrante di addestramento di formazione e di ricerca del National Science Foundation (IGERT).

Barnett ha guadagnato il dottorato nell'elettrotecnico dall'università del Carnegie-Mellon, è un collega dell'istituto degli assistenti tecnici elettrotecnici ed elettronici (IEEE), ha ricevuto il premio della ciliegia del William R. dello IEEE per i contributi eccezionali all'avanzamento di scienza e della tecnologia fotovoltaiche ed ha vinto la medaglia a energia solare del Boer del Karl W. del UD di merito in 2001 per “l'esplorazione delle cellule solari al silicio ad alto rendimento e sottile-cristalline, fondando e conducendo un'impresa di livello internazionale per la commercializzazione dei prodotti elettrico-solari ed il servizio continuo eccezionale alla comunità elettrico-solare di potere.„

Honsberg ha guadagnato un grado del celibe nell'ingegneria elettrica in 1986, una laurea in 1989 ed il dottorato nell'ingegneria di calcolatore ed elettrica in 1992, tutto da UD. Era un professore associato nel centro per l'ingegneria fotovoltaica all'università di New South Wales a partire da 1993-2000 e un professore associato dell'ingegneria di calcolatore ed elettrica a tecnologia della Georgia prima dell'aggiunta della facoltà di UD in 2004.