طور المختبر الوطني للطاقة المتجددة طريقة محسنة لإنتاج الخلايا الضوئية باستخدام عناصر المجموعة III-V باستخدام زرنيخيد ال gallاليوم والمركبات الأخرى ، وتشتهر هذه المواد بكفاءتها العالية ، لكن تكاليف إنتاجها المرتفعة تعني يقتصر استخدامها على تطبيقات الأقمار الصناعية الصغيرة مثل الأقمار الصناعية والمركبات الجوية بدون طيار.
وقد وجد علماء NREL الآن طريقة لتحسين إنتاج البطاريات III-V ، وهي عملية تسمى epitaxy (HVPE) لبخار hydride.
باحث بارز في التمثيل المختبر الوطني هارون Ptak، HVPE ليس جديدا، بدأ العلماء من 50--60 سنوات لتولي اهتماما لذلك، فهي أكثر استعدادا ليطلق عليه "تطور ونمو البالغ من العمر 50 عاما الجديد من التكنولوجيا" عملية D-HVPE. المفتاح هو استخدام مفاعل غرفة ثنائي لإيداع طبقات مختلفة ، والتي من خلالها يمكن تقليل وقت الإنتاج من ساعة واحدة إلى حوالي دقيقتين.
ويقوم الفريق الآن قادرة على انتاج كفاءة 25.3٪ الخلايا الغاليوم. بينما المختبر الوطني تعترف هذه العملية لن يقلل على الفور تكلفة الحصول على الجاذبية التجارية باستثناء الأقمار الصناعية والعسكرية وغيرها من التطبيقات المتخصصة، ولكن المختبر الوطني للطاقة الاستراتيجية التحليل الاقتصادي أعضاء الفريق المركز الفني كيلسي هورويتز التنبؤ، جنبا إلى جنب مع تحقيق وفورات الحجم والتقنية التعديلات، تصنيعها باستخدام الخلايا D-HVPE يمكن إنتاج الطاقة $ 0،20-0،80 / W يمكن استخدامها في المحمولة / يمكن ارتداؤها تطبيقات مثل الألواح الشمسية، لأن هذا السوق المتوسطة قد يقبل على سعر أعلى.
وأقر الباحثون أيضا أن عملية التسويق ستكون خطوة مكلفة للغاية أخرى. وقال Ptak لديهم R & D جيد جدا، وتصميم مفاعل اختبار الحجم، ولكنها لا يمكن أن تأتي إلى B من A، حيث سيؤدي ذلك إنها خطوة تتطلب الكثير من رأس المال.
المختبر الوطني يعمل أيضا مع الشركات الولايات المتحدة الأمريكية ميكرولينك الأجهزة لتحقيق مفهوم بطارية أخرى التجاري خفيفة للغاية، والذي يستخدم أيضا في عملية الإنتاج من زرنيخ الغاليوم. ميكرولينك التي وضعتها خلية ثلاثة تقاطع-وصلت 37.75٪ من الكفاءة، وكثافة الطاقة يتجاوز 3000 واط / كجم، وقد تم استخدامه لكامل النسيم العليل S HALE-- باستخدام الطائرات بدون طيار ارتفاع الطاقة الشمسية، وقادرة على أداء وظائف مماثلة إلى القمر الصناعي.
