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新型太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)25%

2022-06-30 08:50  來源:科技日報  瀏覽:  

科技日報北京6月29日電 (記者劉霞)德國和比利時的研究人員攜手研制出一款新型鈣鈦礦/銅銦二硒化物(CIS)串聯(lián)太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到25%,為迄今同類產(chǎn)品最高值。這款太陽能電池柔韌輕便,用途廣泛,有望應(yīng)用于車輛、便攜式設(shè)備和可折疊設(shè)備內(nèi)。最新研究刊發(fā)于美國化學(xué)學(xué)會下屬《ACS·能源快報》雜志。

鈣鈦礦是一種擁有特殊晶體結(jié)構(gòu)的新型材料。過去10年,鈣鈦礦太陽能電池進(jìn)展迅速,其光電轉(zhuǎn)化效率可與久負(fù)盛名的硅太陽能電池相媲美。

兩個或多個電池堆疊使用可提高太陽能電池的效率。如果堆疊的每個太陽能電池能有效吸收來自太陽光譜不同部分的光,則可以減少固有損耗并提高整個電池的光電轉(zhuǎn)化效率。由于鈣鈦礦太陽能電池“多才多藝”,已經(jīng)成為堆疊太陽能電池領(lǐng)域的“翹楚”。使用鈣鈦礦和硅的串聯(lián)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率最高達(dá)到29%以上,大大高于單獨使用鈣鈦礦(25.7%)或硅(26.7%)制成的電池。

在最新研究中,由卡爾斯魯厄理工學(xué)院的馬科·普雷西亞多博士領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團(tuán)隊成功生產(chǎn)了鈣鈦礦/CIS串聯(lián)太陽能電池,光電轉(zhuǎn)化效率最高為24.9%,為此類技術(shù)迄今最高光電轉(zhuǎn)化效率。

研究人員稱,將鈣鈦礦與銅銦二硒化物或銅銦鎵二硒化物等其他材料結(jié)合,有望催生柔韌而輕便的串聯(lián)太陽能電池。這種電池不僅可以被安裝在建筑物上,還可以安裝在車輛和便攜式設(shè)備上,甚至可以折疊或卷起儲存,并在需要時延伸,例如安裝在百葉窗或遮陽篷上,遮陽的同時也可發(fā)電。

研究人員表示:“最新研究證明了鈣鈦礦/CIS串聯(lián)太陽能電池的潛力,為未來可能將效率提高到30%以上鋪平了道路。”

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