科学家刚刚创造了太阳能电池效率的新世界纪录
(Eike Köhnen/HZB)
提高太阳能电池的效率可以产生巨大的影响在相同的表面积和相同的阳光照射下产生的能量,在推动更高产量的过程中,又一项世界纪录被打破。
研究人员现已在钙钛矿/硅串联太阳能电池类别中实现了 29.15% 的效率,这只是几种不同类型的电池之一。 目前有各种不同的技术用于将太阳能转化为电能。
对于此类面板,超过 30% 的长期目标现在已经触手可及。 最新的实验室测试领先于钙钛矿/硅电池迄今为止最高 28% 的效率。
串联太阳能电池的各层。 (Eike Köhnen/HZB)
研究人员在他们的论文中写道:“将硅与金属卤化物钙钛矿配对的串联太阳能电池是超越单电池效率极限的有希望的选择。”发表论文。 “我们报告了一种单片钙钛矿/硅串联材料,其经过认证的功率转换效率为 29.15%。”
钙钛矿和硅实际上已经单独开发为太阳能电池板使用的半导体材料:硅电池已经存在了更长时间,并且是目前的标准在世界各地的太阳能发电场。
钙钛矿是即将到来的新挑战者,科学家认为钙钛矿的实用性最终可能超过硅。
这就是为什么科学家们长期以来一直在进行实验不同的钙钛矿化合物组合并添加其他材料——在本例中是硅。 所谓的串联电池使用两种半导体,可以捕获光谱的两个不同部分,从红外光(由硅捕获)延伸到可见光(由钙钛矿化合物捕获)。
更好的消息是,将钙钛矿和硅放在一起并不会大幅增加面板的制造成本。 降低价格对于尽可能快地推广太阳能技术非常重要。
在这项新研究中,29.15% 的效率记录是通过 1 厘米 x 1 厘米(0.4 英寸 x 0.4 英寸)面板实现的,因此需要进行一些大规模的放大。 不过,该团队表示这应该是可能的。 经过 300 小时的模拟使用后,串联电池保留了 95% 的原始效率,这是另一个有希望的迹象。
新记录实际上是最先报道的今年早些时候,尽管详细介绍这一壮举的同行评审论文已经刚刚发布。 科学家们使用了专门调整的层成分来连接电极层并将两种类型的电池保持在一起,以达到新的记录。
这是另一个值得庆祝的时刻,但科学家们并没有停止:之前的研究表明串联太阳能电池技术应该能够达到远高于 30% 的效率,并且团队说“对此的初步想法已经在讨论中”。
该研究发表于科学。