薄膜太陽能也出現串疊型設計，理論效率達34.45%

2020-10-13 Trendforce集邦



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薄膜太陽能其實發展已久，具備輕薄優勢、轉換效率也高，照理來說應該可以在全球普遍應用，然而它成本高、較便宜的配比效率低，已成為薄膜太陽能的困境，對此，美國科學家研發出成本可以接受、效率又達 34.45% 的「雙層」薄膜太陽能。


美國賓夕法尼亞州立大學團隊此次帶來的是銅銦鎵硒（CIGS）-銅鋅錫硫化合物（CZTSSe）太陽能，這兩個都是市售材料，團隊指出，若分開來看，CIGS 太陽能轉換效率為 20%，CZTSSe 太陽能則只有 11%，那麼他們是怎麼製作出效率達 34% 的太陽能板？


賓夕法尼亞州立大學教授 Akhlesh Lakhtakia 曾坦言，對他來說提高轉換效率是首要結果，一片轉換效率低於 30%的太陽能電池，也無法改變什麼。


因此團隊採用一加一大於二的概念，用串疊型概念打造新太陽能電池模型。就好比現在有滿多串聯鈣鈦礦與高效率矽晶太陽能板的設計，透過讓兩種太陽能材料吸收不同光譜，進一步提高太陽能整體效率。


目前 Lakhtakia 已經建立一組數學模型來測試各種材料與配比的可行性，並發現這兩種材料有天作之合之相，Lakhtakia 認為，這兩種材料晶格結構大致相同，因此可以相互磊晶，再加上兩種材料可吸收不同光譜，有望提高轉換效率效率。


團隊打造出全新的太陽能電池結構，理論轉換效率高達 34.45%，不過這只是理論，目前這項研究還在「紙上」沒有實際「練兵」過，僅在初步階段，根據研究人員的說法，下一步是透過實驗操作看看最後是否能成真，或是透過其他實踐派的太陽能電池科學家最佳化、加以改良並研製更好的電池配方。


Source：科技新報

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