2010年太阳能电池技术进展盘点-北极星太阳能光伏网

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太阳能电池转换效率最新的世界纪录是多少？

42.3%。这是2010年10月6日，美国Spire半导体公司宣布的最新成果。该公司研发的三结砷化镓（GaAs）太阳电池峰值效率达到了42.3%，聚光条件相当于406个太阳。

据悉，这款电池平台已经可以投入商业使用。

一般来说，太阳能电池的光电转换效率只有20%~30%。在此之前的世界纪录是波音全资子公司Spectrolab在2009年8月生产出的一款实验电池，转换率达到41.6%。

2010年11月22日，另一项新纪录诞生。Spectrolab宣布，其开发的最新型地面用太阳电池C3MJ+已经开始批量生产，该系列太阳电池的平均光电转换效率可达39.2%，这是目前已量产的太阳能电池中转换效率最高的。

多结太阳能电池通常用在聚光型光伏（CPV）应用方面。在2010年，获得突破的不仅仅是多结太阳能电池，在太阳能技术发展的各个方面都获得了很多进展。

让太阳能电池捕捉更多阳光

提高太阳能电池转换效率是科学家永恒的课题。目前，科研人员都在努力研究提高有机薄膜电池效率的化学过程。

如日本秋田大学的研究小组开发出了将紫外线转换成可视光、对可视光呈透明状态的有机材料。旨在使目前太阳能电池未能有效利用的紫外线能够用于光电转换，以此来提高转换效率。

据悉，将该材料涂布在非结晶Si型薄膜太阳能电池上时，转换效率比原来的数值提高了9％，用在转换效率为20％的太阳能电池上，有望实现22％的效率。

2010年还有很多从结构上提高效率的尝试，如日本京瓷公司采用先进方法形成高品质的微晶硅，叠加非晶硅层和微晶硅层的串联构造的薄膜硅太阳能电池实现13.8％的转换效率，而多位美国科学家进行了通过增加表面吸光能力提高电池效率的尝试。

标准平板电池的问题在于，不论它是用有机还是无机材料制成的，部分阳光会通过反射损失掉。为了减少这个损失，电池制造商将电池涂上了抗反射涂层，或者蚀刻电池的表面以增加光子吸收。

美国维克森林大学的物理学教授DavidCarroll通过在构成电池基础的聚合物基质上加上一层垂直的光纤作为阳光捕捉装置。这层光纤像粗糙的胡子茬一样从表面突出。阳光能从任何角度进入光纤顶端，光子在光纤内部弹跳，直到它们被周围的有机电池吸收。实验发现，光纤大约增加了一半的太阳光吸收，理论上说，效率能超过15%。这使得有机光伏技术能够与硅电池竞争。

佐治亚理工学院教授王中林也正在试验类似的以光纤为基础的有机电池。他的实验室研发了一种含有光纤和附着在光纤外壁上的氧化锌纳米线的混合电池。尽管还没成功，王中林预计这种方法能将效率提高6倍。

在最新一期《纳米通讯》上，劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校担任联席职位的化学家AliJavey和他的小组报告说，他们开发的纳米柱阵列的吸光性不亚于甚至超过商用薄膜太阳能电池，但只使用非常少的半导体材料。

Javey说:“只要2微米高，我们的纳米柱阵列就能够吸收99%的光子，波长范围在300到900纳米之间，也不必依赖任何抗反射涂层。”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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