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美國瑞士聯手打造矽基複合太陽能電池,達到創世紀最高水準!

美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL),瑞士電子和微技術中心(CSEM)合作研究了矽基複合太陽能電池的高潛力。

研究小組製造了串聯的太陽能電池,在太陽照明下將陽光轉化為電能的效率達到了創紀錄的水準。

在新一期的《自然能源》上發表的論文中,來美國能源部國家可再生能源實驗室的研究人員表示:“將iii - v / Si太陽能電池的單太陽轉換效率提高到32.8%,三個結連成35.9%。”在元素週期表III和V中僅由材料製成的太陽能電池效率高,但價格更高。

在報告中,研究人員詳細介紹了提高多結細胞效率的步驟。

研究人員表示:“這一成就意義重大,因為它首次表明,矽基串聯電池可以提供與完全由iii - v材料組成昂貴的多結細胞相競爭的效率。”它為開發全新的多結太陽能電池材料和建築打開了大門。

在測試矽基的多結太陽能電池時,研究人員發現,最高的雙結合點效率(32.8%)來自于由CSEM開發的結晶矽薄膜上堆疊一層砷化鎵(GaAs)的串聯電池。

使用鎵銦磷酸鹽(GaInP)頂部電池的效率達到了32.5%,這與2016年1月宣佈的29.8%的記錄效率類似。第三個細胞,由一個堆疊在一個矽底細胞上的一個GaInP / GaAs串聯細胞組成,達到了35.9%的三結效率。在美國,太陽能元件的成本占光伏系統價格的20%到40%。研究人員估計,將電池效率提高到35%,可以降低系統成本,每瓦特的商業安裝成本高達45美分。然而,如果iii - v細胞的成本不能降低到研究人員長期設想的水準,
那麼就需要使用成本更低、效率更高的頂級電池材料,使它們在一般電力市場上具有成本競爭力。