Sumber: newatlas.com
Sel surya baru yang dihasilkan tim ini mencatat efisiensi sebesar 39,5 persen, dalam kondisi pencahayaan yang setara dengan Matahari. Hal ini merupakan perbedaan penting yang harus dibuat – sel surya eksperimental lainnya telah mencatatkan efisiensi sebesar 47 persen, namun hal tersebut terjadi pada pencahayaan yang sangat terkonsentrasi. Mengukur efisiensinya di bawah pencahayaan "satu Matahari" memberikan indikasi yang lebih baik tentang seberapa baik kinerjanya di dunia nyata.
Sel surya baru ini melampaui rekor tim sebelumnya yaitu 39,2 persen pada tahun 2020. Sebagai perbandingan, sel surya silikon yang umum digunakan dan sel surya perovskit yang baru muncul memiliki efisiensi sekitar 25 persen, sedangkan sel surya tandem yang menggabungkan kedua bahan tersebut mendekati 30 persen.
Sel surya NREL juga diuji seberapa baik kinerjanya di luar angkasa, jika digunakan untuk memberi daya pada satelit dan pesawat ruang angkasa lainnya. Dalam kondisi tersebut, efisiensinya mencapai 34,2 persen.
Sel surya baru ini didasarkan pada arsitektur yang dikenal sebagai sel multijunction metamorf terbalik (IMM), dan berisi tiga "persimpangan", komponen yang menghasilkan arus listrik sebagai respons terhadap cahaya. Masing-masing sambungan tersebut terbuat dari bahan yang berbeda – dalam hal ini, galium indium fosfida di atas, galium arsenida di tengah, dan galium indium arsenida di bawah. Ketiga bahan ini berspesialisasi dalam panjang gelombang cahaya yang berbeda, sehingga sel surya secara keseluruhan dapat memanen lebih banyak energi dari seluruh spektrum cahaya.
Kemajuan lain yang berkontribusi terhadap rekor efisiensi baru adalah membangun lapisan tengah dengan "sumur kuantum". Intinya, dengan mengapit lapisan konduktif di antara dua material lain dengan celah pita yang lebih lebar, elektron dibatasi pada dua dimensi, yang memungkinkan material tersebut menangkap lebih banyak cahaya. Lapisan tengah sel surya ini berisi hingga 300 sumur kuantum, meningkatkan efisiensi keseluruhan ke tingkat yang lebih tinggi.
Terobosan ini mungkin penting untuk teknologi sel surya, namun tim mengatakan bahwa pembuatan sel jenis ini masih agak mahal. Upaya lebih lanjut akan diperlukan untuk menurunkan biaya tersebut dan membuka aplikasi baru.