Na 48. IEEE fotonaponskom sastanku stručnjaka ove godine, istraživači sa Fraunhofer instituta za solarni energetski sistem ISE, Njemačka, demonstrirali su izloženost III-V poluvodičkih fotonaponskih ćelija na bazi galijevog arsenida (GaAs) laseru na talasnoj dužini od 858 nm i shvatili mit efikasnosti konverzije od 68,9%. Zove se mit jer je efikasnost konverzije od 68,9% daleko najveća vrijednost za pretvaranje svjetlosti u električnu energiju! U demonstraciji je istraživački tim koristio vrlo tanku solarnu ćeliju (napravljenu od galijevog arsenida) i opremio je visoko reflektirajućim, provodljivim retrovizorom.
U fotonaponskim ćelijama svjetlost se apsorbira u ćelijskoj strukturi. Apsorbirana svjetlost oslobađa pozitivne i negativne naboje, koji se zatim provode do prednjih i stražnjih kontakata baterije, stvarajući tako električnu energiju. Kada je energija upadne svjetlosti nešto veća od takozvane energije pojasa koja je svojstvena poluvodičkom materijalu, fotonaponski učinak bit će posebno snažan. Stoga, kada se monohromatski laserski izvor svjetlosti uskladi s odgovarajućim poluvodičkim spojenim materijalom, teoretski je moguće postići vrlo visoku učinkovitost pretvorbe.
Ovaj oblik prijenosa energije uz sudjelovanje laserske tehnologije naziva se i tehnologija svjetlosne energije. Posebno je pogodan za aplikacije koje zahtijevaju električno izolirana napajanja, zaštitu od groma ili eksploziju, elektromagnetsku kompatibilnost ili potpuni bežični prijenos energije.
U usporedbi s tradicionalnim prijenosom energije od bakrenog kabela, takav fotokinetički energetski sustav ima dvije očite prednosti. Dr. Henning Helmers, šef istraživačke grupe Fraunhofer ISE, objasnio je:" Prvo, fotoni se hvataju u bateriji, blizu pojasa. Apsorpcija energije fotona može se maksimizirati, a istovremeno se mogu smanjiti gubici zagrijavanja i prijenosa. Drugo, fotoni koji se stvaraju unutra se hvataju i efikasno oporavljaju rekombinacijom zračenja, što produžava radni vijek nosioca i dodaje dodatni napon."
Profesor Andreas Bett, direktor Instituta, rekao je sretno:" Ovo istraživanje pokazuje da fotonaponska tehnologija ima potencijal za industrijske primjene osim solarne energije."
Zapravo, zahvaljujući čarobnom laserskom oružju, područja primjene ove vrste fotoelektričnog prijenosa postala su vrlo opsežna, uključujući strukturno praćenje vjetroagregata, nadgledanje visokonaponskih vodova, senzore za gorivo u spremnicima za gorivo aviona ili implantate izvan telo. Optičko napajanje, nadzor pasivne optičke mreže ili bežično napajanje za IoT aplikacije itd.
