硅/鈣鈦礦太陽能電池效率再破紀(jì)錄：離理論上限已不遠(yuǎn)

2020-12-12 08:45:20來源：cnBeta 關(guān)鍵詞：電池技術(shù)儲能閱讀量：21552

導(dǎo)讀：就在五年前，串聯(lián)太陽能電池的高效率還只有13.7%，兩年前則就達(dá)到了25.2%，今年早些時(shí)候又增至27.7%，然后是現(xiàn)在的29.15%。

　　據(jù)外媒報(bào)道，長期以來，硅一直是太陽能電池的黃金標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)在它正開始達(dá)到極限。鈣鈦礦正在成為一個(gè)有前景的合作伙伴，現(xiàn)在工程師們已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)新的效率記錄，這種串聯(lián)太陽能電池的效率接近30%。自約十年前鈣鈦礦進(jìn)入太陽能電池領(lǐng)域以來，它正在以驚人的速度打破了效率紀(jì)錄--尤其是當(dāng)它跟硅配對時(shí)。

　　就在五年前，串聯(lián)太陽能電池的高效率還只有13.7%，兩年前則就達(dá)到了25.2%，今年早些時(shí)候又增至27.7%，然后是現(xiàn)在的29.15%。這一新的紀(jì)錄由來自柏林亥姆霍茲中心(HZB)的科學(xué)家創(chuàng)造。這接近了具有里程碑意義的30%，并且離35%的理論上限也不遠(yuǎn)了。

　　作為參考，硅或鈣鈦礦單獨(dú)的效率通常高可達(dá)20%左右。由于它們會吸收不同波長的光，所以當(dāng)它們能很好地結(jié)合在一起的時(shí)候可以帶來意想不到的效果。據(jù)悉，硅主要集中在光譜的紅光和紅外線部分，而鈣鈦礦則擅長于綠光和藍(lán)光。

　　為了制造出這種新設(shè)備，研究小組首先使用了能帶隙為1.68 ev的鈣鈦礦組成，然后，他們開發(fā)出了一種新的底物，其由基于咔唑的甲基取代分子制成，可以幫助電子更有效地流經(jīng)電極。

　　在目前的形式下，太陽能電池是在1平方厘米的樣品中測試的，但研究人員說，將其擴(kuò)大到更實(shí)際的尺寸應(yīng)該是一件相對簡單的事情。

　　今年早些時(shí)候，這一效率紀(jì)錄在Fraunhofer ISE獲得認(rèn)證并被列入了NREL圖表中，該圖表自1976年以來一直記錄著太陽能電池技術(shù)的進(jìn)展?，F(xiàn)在，這項(xiàng)描述這項(xiàng)新工作的研究成果已經(jīng)發(fā)表在《Science》上。

　　原標(biāo)題：硅/鈣鈦礦太陽能電池效率再破紀(jì)錄：離理論上限已不遠(yuǎn)

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