Tại Cuộc họp các chuyên gia quang điện IEEE lần thứ 48 năm nay, các nhà nghiên cứu từ Viện Fraunhofer về Hệ thống Năng lượng Mặt trời ISE, Đức, đã chứng minh sự tiếp xúc của tế bào quang điện bán dẫn III-V dựa trên gali (GaAs) với tia laser ở bước sóng 858 nm. hiệu suất chuyển đổi 68,9%. Nó được gọi là huyền thoại vì hiệu suất chuyển đổi 68,9% cho đến nay là giá trị cao nhất để chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng điện! Trong cuộc trình diễn, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một pin mặt trời rất mỏng (làm bằng gali arsenide) và trang bị cho nó một gương chiếu hậu có độ phản xạ cao, dẫn điện.
Trong tế bào quang điện, ánh sáng được hấp thụ trong cấu trúc tế bào. Ánh sáng được hấp thụ giải phóng các điện tích dương và âm, sau đó được dẫn đến các điểm tiếp xúc phía trước và phía sau của pin, do đó tạo ra năng lượng điện. Khi năng lượng của ánh sáng tới cao hơn một chút so với năng lượng gọi là vùng cấm vốn có trong vật liệu bán dẫn, thì hiệu ứng quang điện sẽ đặc biệt mạnh. Vì vậy, khi nguồn sáng laser đơn sắc được kết hợp với một vật liệu hợp chất bán dẫn thích hợp, về mặt lý thuyết có thể đạt được hiệu suất chuyển đổi rất cao.
Hình thức truyền năng lượng này có sự tham gia của công nghệ laze còn được gọi là công nghệ năng lượng ánh sáng. Nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu nguồn điện cách ly, chống sét hoặc chống cháy nổ, tương thích điện từ hoặc truyền tải điện không dây hoàn chỉnh.
So với hệ thống truyền tải điện bằng cáp đồng truyền thống, hệ thống quang năng như vậy có hai ưu điểm rõ ràng. Tiến sĩ Henning Helmers, người đứng đầu nhóm nghiên cứu Fraunhofer ISE, giải thích:" Đầu tiên, các photon được bắt trong pin, gần với vùng cấm. Sự hấp thụ năng lượng photon có thể được tối đa hóa, đồng thời có thể giảm thiểu sự suy giảm nhiệt và truyền dẫn. Thứ hai, các photon được tạo ra bên trong được thu nhận và phục hồi một cách hiệu quả thông qua sự tái kết hợp bức xạ, giúp kéo dài tuổi thọ sóng mang hiệu quả và bổ sung thêm Điện áp."
Giáo sư Andreas Bett, Giám đốc của Viện, nói vui:" Nghiên cứu này cho thấy công nghệ quang điện có tiềm năng cho các ứng dụng công nghiệp khác ngoài năng lượng mặt trời."
Trên thực tế, nhờ vũ khí ma thuật của tia laze, các lĩnh vực ứng dụng của loại truyền quang điện này đã trở nên rất rộng rãi, bao gồm giám sát cấu trúc của tuabin gió, giám sát đường dây cao áp, cảm biến nhiên liệu trong thùng nhiên liệu máy bay hoặc cấy ghép từ bên ngoài thân hình. Cung cấp quang học, giám sát mạng quang thụ động hoặc cung cấp điện không dây cho các ứng dụng IoT, v.v.
