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    25.2%!新型硅鈣鈦礦電池效率刷新記錄 將來有望沖破30%

    2021-04-25 ryder

    瑞士洛桑聯邦理工大學(EPFL)和瑞士電子與微技術中心(CSEM)的研究員們表示,通過使用標準單晶電池、蒸發和自旋出產實現了結構的全涂層工藝,令單晶硅和鈣鈦礦型層疊而成的串聯結構太陽能電池達到25.2%,創下記錄。


    EPFL和CSEM表示,這一簡單的制造技術可以筆直融入現有加工線。依據新的建模辦法,電池轉換效率最終可以超過30%。


    在串聯結太陽能電池中,作為對硅電池的補充,鈣鈦礦材料能夠更有效地轉換藍光和綠光,而硅電池更擅長轉換紅光和紅外光。


    研究的主要作者FlorentSahli和JérémieWerner表示,“通過結合這兩種材料,我們可以最大限度地利用太陽能頻譜,提高發電量。我們所做的計算和工作聲明,30%的效率會很快成為實際。”他們的研究論文發表在科技期刊《自然-材料》上。


    論文聯合作者QuentinJeangros表示,“硅表面由約5微米的一系列金字塔結構組成,這種金字塔結構可以捕獲光線,戒備光線反射。然而,這種表面結構也讓它難以平均沉淀鈣鈦礦薄膜。”


    新研究發現,一般來說,液態鈣鈦礦材料自身可沉積在小塊探測玻璃板上,然后利用旋轉涂層工藝獲得平均涂層。然而,當沉積在傳統電池上時,由于傳統電池表面的絨面結構,這種材料會在金字塔之間的山谷中聚積,而不會傾覆山頂,這樣會降低效率、造成短路。


    研究人員通過蒸發形成可以完全傾覆金字塔的無機多孔基層,這種辦法可以保留通過旋轉涂層工藝添加的液體有機溶液。


    基片被加熱到相對較低的150°C,用于在硅金字塔頂部形成鈣鈦礦均質膜結晶、提供平均涂層以及消除金字塔山谷中聚積的材料。


    EPFL光伏試驗室和CSEM光伏中心負責人ChristopheBallif解釋說,“我們提議利用已投入使用的設備,這只需要增加幾個特定階段。制造商們不會采用全新的太陽能技術,他們只會簡單升級在運的硅基電池加工線。”

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