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屡破记录:光伏电池最高转换率突破47%!

日期:2020-04-16    来源:能源圈

国际太阳能光伏网

2020
04/16
09:27
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关键词: 光伏电池 电池效率 太阳能技术

美国国家可再生能源实验室(NREL)发表在《自然能源》上的一项新研究表明,科学家们已经制造出了一种效率接近50%的太阳能电池。

《自然能源》发表论文

美国国家可再生能源实验室宣布,科学家们制造出了一种六结太阳能电池,在集中照明下测得的效率为47.1%,从而创造了新的世界纪录。

据了解,这款设备即六-接合点III-V太阳能电池,其由六种不同类型的光敏层组成。每一种是由不同的III-V材料组成,以它们在元素周期表上的位置命名,这些材料从光谱的不同部分收集能量。据悉,该太阳能电池比人的头发还薄,总共约有140层。

同样值得注意的是,这个纪录是在光聚焦下被打破的,此时的光强度是自然光强度的143倍。虽然这种设计的效率在实际应用中会明显下降,但研究团队表示,这种设备可以用一面镜子将阳光聚焦到电池上。

另外,该研究小组还测试了这种电池在相当于一个太阳光照下的变化,此时该电池仍能达到39.2%的效率记录。

这项工作是由美国能源部太阳能技术办公室资助的,并在《自然能源》杂志的一篇新论文中进行了描述,约翰·盖斯(John Geisz)是第一作者。

美国国家可再生能源实验室高效率晶体光伏组的首席科学家Ryan France表示,这种电池的效率超过50%“实际上是可以实现的”。

JohnGeisz(左)和RyanFrance

另外,能源圈注意到,在另外一项研究中,来自柏林亥姆霍兹中心(HZB)的研究人员打破了一项不同的效率记录,该团队打造的是一种新型串联太阳能电池。串联太阳能电池是指具有两种不同类型的光敏层电池。在这个设备中,一层是钙钛矿,一层是铜、铟、镓和硒的混合物--研究小组称其为CIGS。

其中,CIGS层的厚度在3到4微米之间,覆盖在表层的钙钛矿层厚度则只有0.5微米。这两种材料配合得非常好,因为钙钛矿可以收集可见光,而CIGS可以收集红外线。为了改善两层之间的接触,研究小组在它们之间添加了一层铷原子。

通过这种方法,团队让电池的峰值效率达到24.16%。虽然它效率没有硅-钙钛矿层叠电池那么高,但考虑这事第一个钙钛矿-CIGS叠层电池,这也算是一个很好的开始。此外,这项技术的厚度意味着可以生产出柔性的太阳能组件,这种组件将会非常轻、抗辐射稳定,将非常适合在太空中应用。



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