近日,弗勞恩霍夫太陽能研究所(Fraunhofer ISE)和NWO-Institute AMOLF研究所開發(fā)出一種效率高達36.1%的多結太陽電池,打破了硅基太陽電池的此前記錄。
長期以來,硅基太陽電池一直是可再生能源領域的主流,但它們通常面臨著29.4%的基本效率限制。
為了克服這一限制,研究人員提出了多結太陽電池的概念。在這種電池中,多層吸光材料相互堆疊,使每一層都能有效捕捉太陽光光譜的特定部分。
這種創(chuàng)新方法為大幅提高太陽電池效率提供了可能。
這種創(chuàng)紀錄的太陽電池結合了"硅TOPCon"太陽電池(一種由Fraunhofer ISE研發(fā)的新型高效電池)和由磷化銦鎵(GaInP)和砷化鎵(GaInAsP)組成的兩個半導體層(同樣由Fraunhofer ISE研發(fā))。
堆疊的材料上還涂覆了由AMOLF開發(fā)并由兩家研究機構聯(lián)合制造的、精心設計的金屬/聚合物納米涂層。
設計中加入的背反射器增強了太陽電池內(nèi)部的光捕獲,標志著效率首次突破36%的里程碑。
這項成果是上周在里斯本舉行的歐洲光伏太陽能大會(EU PVSEC)上公布的,并得到了Fraunhofer ICON計劃的資助。
這些超高效太陽電池目前的生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)硅太陽電池高(傳統(tǒng)硅太陽電池的效率通常達到27%),潛在應用前景廣闊。
研究人員解釋稱,在空間有限而大量太陽能發(fā)電必不可少的情況下,這種多結電池有望大顯身手。這類應用的例子包括太陽能電動汽車、消費品和無人機。
創(chuàng)新的光管理設計也為其他類型的太陽電池帶來了希望,例如硅鈣鈦礦多結太陽電池。
Fraunhofer ISE最近進行的另一項研究表明,由鈣鈦礦-鈣鈦礦-硅子電池組成的三結太陽電池潛力巨大。
今年2月,印度與Fraunhofer ISE在氫能和清潔能源技術方面建立了合作伙伴關系。
來源:PV-Tech