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- خلية ضوئية جهدية متعددة الوصلات (بالإنجليزية: Multijunction photovoltaic cell) هي نوع من أنواع الخلايا الشمسية أو الخلية الضوئية الجهدية تتميز بالكفاءة العالية في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. وتتكون الخلية متعددة الوصلات من عدة طبقات رقيقة تحضر باستخدام ما يسمى التصفيف بواسطة فيض الجزيئات. وفي حين أن نوع من شبه موصل يتميز بحيز طاقة تسمح له بامتصاص لون معين من الضوء، أي أن له قدره على امتصاص جزءا محدودا من طيف الموجات الكهرومغناطيسية وتقل كفاءته عند امتصاص غيرها. ولذلك تـُختار طبقات شبه الموصلات بحيث تمتص بمجموعها جميع موجات الطيف الضوئي بكفاءة وتولد بذلك قدرا أكبر من الكهرباء. أي أنه في الخلية متعددة الوصلات، تقوم كل طبقة فيها بامتصاص لونا أو لونين من ألوان الطيف المار فيها بحيث تمتص في مجموعها أكبر قدر من الضوء وتحوله إلى كهرباء. (ar)
- Eine Tandem-Solarzelle (auch: Stapelsolarzelle, Mehrfachsolarzelle; englisch: multi-junction solar cell) besteht aus zwei oder mehr Solarzellen aus verschiedenen Materialien, die übereinander geschichtet sind. Man unterscheidet zwischen mechanisch gestapelten Tandem-Solarzellen, bei denen die Materialien voneinander getrennt sind und monolithischen Solarzellen, bei denen alle Solarzellen auf demselben Substrat aufgebaut werden. Die dem Licht zugewandte oberste Teil-Solarzelle absorbiert Licht mit einer kurzen Wellenlänge (gleichbedeutend mit einer hohen Energie) und lässt langwelligeres Licht hindurch. Die zweite darunter angeordnete Solarzelle absorbiert wiederum einen Teil des Spektrums bis zu einer Grenzwellenlänge, welche bei Halbleitern durch die sogenannte Bandlückenenergie bestimmt wird. So können grundsätzlich beliebig viele Teil-Solarzellen übereinander angeordnet werden. Zweck dieser Anordnung ist es, den Wirkungsgrad der Umwandlung des Sonnenlichts in elektrischen Strom im Vergleich zu Einfachsolarzellen zu erhöhen. Dies erreicht man einerseits dadurch, dass kurzwelliges (hochenergetisches) Licht in den obersten Teil-Solarzellen eine höhere Spannung erzeugt. Andererseits kann die Absorption im langwelligeren (niederenergetischeren) Spektralbereich durch darunter angeordnete Teil-Solarzellen erweitert werden. Es wird in einer Tandem-Solarzelle also sowohl der Absortionsbereich im Vergleich zu einer Einfachsolarzelle erweitert, als auch die Effizienz der Umwandlung im kurzwelligen Spektralbereich erhöht. Die höchsten Wirkungsgrade werden heute mit Tandem-Solarzellen aus III-V Halbleiterverbindungen erreicht. Übertragen auf organische Solarzellen werden unter dem Begriff auch Kombinationen verschiedener organischer Materialien mit ebenfalls unterschiedlichem Absorptionsverhalten verstanden. Neue Konzepte setzen auf die Kombination einer Si Unterzelle mit Teil-Solarzellen aus III-V Verbindungshalbleitern oder Perovskiten. (de)
- Una célula fotovoltaica multiunión es una célula solar con múltiples uniones p-n de diferentes materiales semiconductores. Cada unión p-n de cada material, produce corriente eléctrica en respuesta a una diferente longitud de onda de la luz. Una célula simple, produce corriente eléctrica de una sola longitud de onda en el espectro de luz solar. Una célula solar de células multiunión producirá una corriente eléctrica en múltiples longitudes de onda de la luz, lo que aumenta la eficiencia de conversión de la energía de la luz solar a energía eléctrica utilizable. Las células tradicionales de unión única tienen una eficacia teórica máxima del 33.16%. Teóricamente, un número infinito de uniones tendría una eficacia límite del 86.8% bajo luz solar altamente concentrada. Actualmente, los mejores ejemplos de laboratorio de células solares de silicio cristalino tradicionales tienen eficiencias entre 20% y 25%, mientras que los ejemplos de laboratorio de células de múltiples uniones han demostrado un rendimiento superior al 46% bajo luz solar concentrada. Los ejemplos comerciales de células en tándem están ampliamente disponibles al 30% con iluminación solar sin concentrar, y mejoran a alrededor del 40% con luz solar concentrada. Sin embargo, esta eficiencia se obtiene a costa de una mayor complejidad y precio de fabricación. Hasta la fecha, su mayor precio y su mayor relación precio/rendimiento han limitado su uso a funciones especiales, especialmente en el sector aeroespacial, donde es deseable su alta relación potencia/peso. En aplicaciones terrestres, estas células solares están surgiendo en concentradores fotovoltaicos (CPV), con un número creciente de instalaciones en todo el mundo. Las técnicas de fabricación en tándem se han utilizado para mejorar el rendimiento de los diseños existentes. En particular, la técnica se puede aplicar a células solares de película delgada de bajo costo que usan silicio amorfo, a diferencia del silicio cristalino convencional, para producir una celda con una eficiencia de alrededor del 10% que es liviana y flexible. Este enfoque ha sido utilizado por varios proveedores comerciales, pero estos productos están actualmente limitados a ciertos roles de nicho, como los materiales para techos. En la actualidad, los mejores ejemplos de laboratorio de las células solares de silicio tradicionales tienen una eficiencia de alrededor de 25%, mientras que los ejemplos de laboratorio de células multiunión han demostrado un rendimiento por encima del 43%. (es)
- Multi-junction (MJ) solar cells are solar cells with multiple p–n junctions made of different semiconductor materials. Each material's p-n junction will produce electric current in response to different wavelengths of light. The use of multiple semiconducting materials allows the absorbance of a broader range of wavelengths, improving the cell's sunlight to electrical energy conversion efficiency. Traditional single-junction cells have a maximum theoretical efficiency of 33.16%. Theoretically, an infinite number of junctions would have a limiting efficiency of 86.8% under highly concentrated sunlight. As of 2008 the best lab examples of traditional crystalline silicon (c-Si) solar cells had efficiencies between 20% and 25%, while lab examples of multi-junction cells have demonstrated performance over 46% under concentrated sunlight. Commercial examples of tandem cells are widely available at 30% under one-sun illumination, and improve to around 40% under concentrated sunlight. However, this efficiency is gained at the cost of increased complexity and manufacturing price. To date, their higher price and higher price-to-performance ratio have limited their use to special roles, notably in aerospace where their high power-to-weight ratio is desirable. In terrestrial applications, these solar cells are emerging in concentrator photovoltaics (CPV), but can not compete with single junction solar panels unless a higher power density is required. Tandem fabrication techniques have been used to improve the performance of existing designs. In particular, the technique can be applied to lower cost thin-film solar cells using amorphous silicon, as opposed to conventional crystalline silicon, to produce a cell with about 10% efficiency that is lightweight and flexible. This approach has been used by several commercial vendors, but these products are currently limited to certain niche roles, like roofing materials. (en)
- Le celle fotovoltaiche a giunzione multipla sono celle solari con alcune giunzioni p-n (da 2 a 5 circa) realizzate con diversi materiali semiconduttori stratificati. Questa disposizione permette di sfruttare al meglio l'assorbimento delle diverse lunghezze d'onda della luce, parametro che dipende strettamente dall'ampiezza della banda proibita. Si raggiungono così efficienze del 40% e oltre. Grafico del National Renewable Energy Laboratory sull'efficienza delle celle solari nel tempo. (it)
- 多结光伏电池是一种高效率的太阳能电池。每个电池有多个采用分子束外延或有机金属化学气相沉积法生成的薄膜。这些薄膜所构成的不同的半导体有不同的特征能隙，而这些能隙可以吸收光谱中特定频率的电磁波能量。生成的半导体被特别的设计能吸收太阳光中的大部分频率的光，以此来生成更多的能量。 (zh)
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- Le celle fotovoltaiche a giunzione multipla sono celle solari con alcune giunzioni p-n (da 2 a 5 circa) realizzate con diversi materiali semiconduttori stratificati. Questa disposizione permette di sfruttare al meglio l'assorbimento delle diverse lunghezze d'onda della luce, parametro che dipende strettamente dall'ampiezza della banda proibita. Si raggiungono così efficienze del 40% e oltre. Grafico del National Renewable Energy Laboratory sull'efficienza delle celle solari nel tempo. (it)
- 多结光伏电池是一种高效率的太阳能电池。每个电池有多个采用分子束外延或有机金属化学气相沉积法生成的薄膜。这些薄膜所构成的不同的半导体有不同的特征能隙，而这些能隙可以吸收光谱中特定频率的电磁波能量。生成的半导体被特别的设计能吸收太阳光中的大部分频率的光，以此来生成更多的能量。 (zh)
- خلية ضوئية جهدية متعددة الوصلات (بالإنجليزية: Multijunction photovoltaic cell) هي نوع من أنواع الخلايا الشمسية أو الخلية الضوئية الجهدية تتميز بالكفاءة العالية في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. وتتكون الخلية متعددة الوصلات من عدة طبقات رقيقة تحضر باستخدام ما يسمى التصفيف بواسطة فيض الجزيئات. وفي حين أن نوع من شبه موصل يتميز بحيز طاقة تسمح له بامتصاص لون معين من الضوء، أي أن له قدره على امتصاص جزءا محدودا من طيف الموجات الكهرومغناطيسية وتقل كفاءته عند امتصاص غيرها. ولذلك تـُختار طبقات شبه الموصلات بحيث تمتص بمجموعها جميع موجات الطيف الضوئي بكفاءة وتولد بذلك قدرا أكبر من الكهرباء. (ar)
- Eine Tandem-Solarzelle (auch: Stapelsolarzelle, Mehrfachsolarzelle; englisch: multi-junction solar cell) besteht aus zwei oder mehr Solarzellen aus verschiedenen Materialien, die übereinander geschichtet sind. Man unterscheidet zwischen mechanisch gestapelten Tandem-Solarzellen, bei denen die Materialien voneinander getrennt sind und monolithischen Solarzellen, bei denen alle Solarzellen auf demselben Substrat aufgebaut werden. Die dem Licht zugewandte oberste Teil-Solarzelle absorbiert Licht mit einer kurzen Wellenlänge (gleichbedeutend mit einer hohen Energie) und lässt langwelligeres Licht hindurch. Die zweite darunter angeordnete Solarzelle absorbiert wiederum einen Teil des Spektrums bis zu einer Grenzwellenlänge, welche bei Halbleitern durch die sogenannte Bandlückenenergie bestimmt (de)
- Una célula fotovoltaica multiunión es una célula solar con múltiples uniones p-n de diferentes materiales semiconductores. Cada unión p-n de cada material, produce corriente eléctrica en respuesta a una diferente longitud de onda de la luz. Una célula simple, produce corriente eléctrica de una sola longitud de onda en el espectro de luz solar. Una célula solar de células multiunión producirá una corriente eléctrica en múltiples longitudes de onda de la luz, lo que aumenta la eficiencia de conversión de la energía de la luz solar a energía eléctrica utilizable. (es)
- Multi-junction (MJ) solar cells are solar cells with multiple p–n junctions made of different semiconductor materials. Each material's p-n junction will produce electric current in response to different wavelengths of light. The use of multiple semiconducting materials allows the absorbance of a broader range of wavelengths, improving the cell's sunlight to electrical energy conversion efficiency. (en)
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