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德國科學家打破太陽能電池效率記錄 可進一步普及太陽能電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年01月10日  

鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池的成分(:柏林亥姆霍茲研究所)


據外媒報道,本月早些時候,德國柏林亥姆霍茲研究所(Helmholtz-ZentrumBerlin,HZB)的一個研究團隊在Science雜志上發表了一篇論文,內容和鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池有關。該款電池的效率達到了29.15%,打破了之前28%的記錄,創造了新的歷史記錄。


長期以來,鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池的效率目標是要達到30%,所以,此次研究成果非常令人興奮,向目標又近了一步。更令人驚喜的是,科學家們很樂觀,認為此種太陽能電池板的效率能夠超過30%,以實現更高的太陽能效率。


目前,硅是太陽能電池的標準材料,而且鈣鈦礦和硅被獨立作為太陽能電池板的半導體材料。科學家們認為鈣鈦礦還具有未被開發出來的潛力,因此將鈣鈦礦和其他材料結合在一起,以進行實驗。在此次研究中,柏林亥姆霍茲研究所的科學家將鈣鈦礦和硅結合,最終得到了滿意的結果。


該項研究的第一作者博士生EikeKöhnen表示:效率達到29.15%不僅是該項技術的新紀錄,還是國家可再生能源實驗室(NREL)PV(太陽能發電)類別中的最高水平。


那么,為何鈣鈦礦和硅結合能夠效果如此好呢?


亥姆霍茲研究所解釋表示:該款太陽能電池由兩種帶隙不同的半導體構成,和單獨的太陽能電池相比,在串聯使用時,能夠實現更高的效率,因為串聯電池能夠更高效地利用太陽能光譜。特別是,傳統的硅太陽電池重要將光的紅外部分有效地轉化為電能,而某些鈣鈦礦化合物可以有效地利用太陽光的可見光部分,因此二者結合就是一個強大的組合。


和此同時,同時使用鈣鈦礦和硅也不會新增太陽能電池板的成本,這一點關于在全球范圍內擴大太陽能的使用至關重要。


該研究團隊在研究中采用的是1厘米x1厘米(0.4英寸x0.4英寸)的太陽能電池板,因此當然要擴大規模。不過,該研究團隊對擴大其規模非常有信心。此外,在模擬使用了300個小時后,該串聯太陽能電池仍然保留了95%的原始效率。

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