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钙钛矿硅串联太阳能电池的效率跃升至29.15%

光伏电池组件  来源:财联社  作者:黄君芝  2020/12/14 11:46:38  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:长期以来,硅一直是太阳能电池的黄金标准,但随着现在它逐渐开始达到极限。而“后起之秀”钙钛矿正在成为一个有前景的合作伙伴,现在工程师们已经创造了一个新的世界效率记录,他们创造出的串联太阳能电池的效率已接近30%。自约十年前钙钛矿进入太阳能电池领域以来,它一直以惊人的速度打破效率纪录——尤其是当它跟硅配对时。

就在五年前,串联太阳能电池的最高效率还只有13.7%,两年前则就达到了25.2%,今年早些时候又增至27.7%,然后是现在的29.15%。这一最新的纪录由来自柏林亥姆霍兹中心(HZB)的科学家创造。这接近了具有里程碑意义的30%,并且离35%的理论上限也不远了。

作为参考,硅或钙钛矿单独的效率通常最高可达20%左右。由于它们会吸收不同波长的光,所以当它们能很好地结合在一起的时候可以带来意想不到的效果。据悉,硅主要集中在光谱的红光和红外线部分,而钙钛矿则擅长于绿光和蓝光。

为了制造出这种新设备,研究小组首先使用了能带隙为1.68 ev的钙钛矿组成,然后为该电池开发了一种特殊的电极接触层,并改善了中间层,研究团队中Albrecht小组的博士生EikeK?hnen和Amran Al-Ashouri解释说。新的电极接触层还允许HZB HySPRINT实验室改善钙钛矿化合物的组成。现在,当在串联太阳能电池中照明时,该化合物更加稳定,并改善了顶部和底部电池贡献的电流平衡。硅底部电池来自Stannowski小组,并具有特殊的氧化硅顶层,用于光学耦合顶部和底部电池。

在目前的形式下,太阳能电池是在1平方厘米的样品中测试的,但研究人员说,将其扩大到更实际的尺寸应该是一件相对简单的事情。今年早些时候,这一效率纪录在Fraunhofer ISE获得认证并被列入了NREL图表中,该图表自1976年以来一直记录着太阳能电池技术的进展。

原标题:创造新的世界纪录:钙钛矿硅串联太阳能电池的效率跃升至29.15%

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