太陽能電池效率世界紀錄被刷新!

2021-01-21 電機技術及應用



2020年1月27日，美國國家可再生能源實驗室（NREL）最新發布了全球太陽能電池實驗室最高效率圖：

1、單結鈣鈦礦-矽疊層：29.15%

單結鈣鈦礦-矽疊層太陽能電池的最新效率為29.15％，這是由德國海姆霍茲柏林材料所(HZB)創造的！這一記錄效率超過了牛津光伏公司之前報導的28%效率，是目前最高效率！鈣鈦礦-矽疊層電池的商業化未來可期！29.15％的器件已通過弗勞恩霍夫太陽能系統研究所（ISE）的認證，進一步更新在美國國家可再生能源實驗室（NREL）的圖表中。

2、雙結砷化鎵：32.9%

NREL刷新了雙結砷化鎵薄膜太陽能電池的效率，並獲得了32.9%效率！



近期，鈣鈦礦的最高轉換效率不斷刷新。


2019年8月，史丹福大學(Stanford)和亞利桑那州立大學(ASU)研究團隊研發的單結鈣鈦礦太陽能電池也獲得了25.2%效率，平了麻省理工學院學院(MIT)和韓國化學技術研究所(KRICT)的世界紀錄效率！（詳見：剛剛，NREL更新單結鈣鈦礦最高效率！）2019年11月，日本松下公司的鈣鈦礦組件效率創新高，在800-6500cm²級別的組件面積上獲得16.1%的光電轉換效率，刷新世界記錄！2020年1月，杭州纖納光電宣布，公司自主研發的鈣鈦礦組件，在面積為19.276cm²的小組件上，光電轉換效率突破18.04%。德國海姆霍茲柏林材料所研究人員為鈣鈦礦-矽疊層電池開發了一種特殊的電極接觸層，並改進了界面層。矽底部電池來具有特殊的氧化矽頂層，用於光學耦合頂部和底部電池。 

矽大部分將太陽光的紅外/近紅外轉化為電能，而鈣鈦礦化合物則主要利用光譜的可見光部分。因此，由矽和鈣鈦礦製成的疊層太陽能電池比單獨的單個電池可實現更高的效率。


在文獻Two-Terminal Perovskites Tandem Solar Cells: Recent Advances and Perspectives (DOI: 10.1002/solr.201900080)中介紹，

鈣鈦礦-矽串聯電池的理論效率極限為43％，因此仍有充足的空間進行進一步改善。


來源：納米人




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