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德國科學(xué)家打破太陽能電池效率記錄可進(jìn)一步普及太陽能電池

時間:2020-12-27 16:01來源:蓋世汽車作者:Fairy

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鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池的成分（圖片來源：柏林亥姆霍茲研究所）

據(jù)外媒報道，本月早些時候，德國柏林亥姆霍茲研究所（Helmholtz-Zentrum Berlin，HZB）的一個研究團(tuán)隊在Science雜志上發(fā)表了一篇論文，內(nèi)容與鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池有關(guān)。該款電池的效率達(dá)到了29.15%，打破了之前28%的記錄，創(chuàng)造了新的歷史記錄。

長期以來，鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池的效率目標(biāo)是要達(dá)到30%，所以，此次研究成果非常令人興奮，向目標(biāo)又近了一步。更令人驚喜的是，科學(xué)家們很樂觀，認(rèn)為此種太陽能電池板的效率能夠超過30%，以實現(xiàn)更高的太陽能效率。

目前，硅是太陽能電池的標(biāo)準(zhǔn)材料，而且鈣鈦礦和硅被獨立作為太陽能電池板的半導(dǎo)體材料。科學(xué)家們認(rèn)為鈣鈦礦還具有未被開發(fā)出來的潛力，因此將鈣鈦礦與其他材料結(jié)合在一起，以進(jìn)行實驗。在此次研究中，柏林亥姆霍茲研究所的科學(xué)家將鈣鈦礦與硅結(jié)合，最終得到了滿意的結(jié)果。

該項研究的第一作者博士生Eike Köhnen表示：“效率達(dá)到29.15%不僅是該項技術(shù)的新紀(jì)錄，還是國家可再生能源實驗室（NREL）PV（太陽能發(fā)電）類別中的最高水平。”

那么，為什么鈣鈦礦與硅結(jié)合能夠效果如此好呢？

亥姆霍茲研究所解釋表示：“該款太陽能電池由兩種帶隙不同的半導(dǎo)體構(gòu)成，與單獨的太陽能電池相比，在串聯(lián)使用時，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率，因為串聯(lián)電池能夠更高效地利用太陽能光譜。特別是，傳統(tǒng)的硅太陽電池主要將光的紅外部分有效地轉(zhuǎn)化為電能，而某些鈣鈦礦化合物可以有效地利用太陽光的可見光部分，因此二者結(jié)合就是一個強(qiáng)大的組合。”

與此同時，同時使用鈣鈦礦與硅也不會增加太陽能電池板的成本，這一點對于在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大太陽能的使用至關(guān)重要。

該研究團(tuán)隊在研究中采用的是1厘米 x 1 厘米（0.4英寸 x 0.4英寸）的太陽能電池板，因此當(dāng)然需要擴(kuò)大規(guī)模。不過，該研究團(tuán)隊對擴(kuò)大其規(guī)模非常有信心。此外，在模擬使用了300個小時后，該串聯(lián)太陽能電池仍然保留了95%的原始效率。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：太陽能電池太陽能電池效率

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