據(jù)外媒報道,新加坡國立大學(NUS)的研究團隊,在鈣鈦礦和有機材料制成的太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率方面創(chuàng)下了23.6%的新紀錄。這項技術突破為制造柔性、輕量、低成本和超薄光伏電池鋪平了道路,有望為汽車、船舶、百葉窗和其他應用提供動力。
主要研究人員、新加坡國立大學化學與生物分子工程系的Hou Yi教授表示:“太陽能電池的高功率轉(zhuǎn)換效率,對于在有限面積內(nèi)產(chǎn)生更多的電能,具有重要意義。這反過來又降低了產(chǎn)生太陽能的總成本。”
新加坡國立大學化學與生物分子工程系研究員 Dr. Chen Wei表示:“這項研究的主要目標是提高鈣鈦礦/有機串聯(lián)太陽能電池(perovskite/organic tandem solar cells)的功率轉(zhuǎn)換效率。在最新的工作進展中,研究人員已證明其功率轉(zhuǎn)換效率可達到23.6%,這是目前此類太陽能電池實現(xiàn)的最佳性能。”
目前,其他關于鈣鈦礦/有機串聯(lián)太陽能電池的研究報告,大約可達到20%的功率轉(zhuǎn)換效率。相比之下,這一研究成果實現(xiàn)了重大飛躍,接近傳統(tǒng)硅太陽能電池26.7%的功率轉(zhuǎn)換率,這是當前太陽能光伏市場中占主導地位的技術。
這項研究是與香港大學(University of Hong Kong)和南方科技大學(Southern University of Science and Technology)的研究人員合作進行的。
太陽能領域新趨勢
近年來,作為一種可持續(xù)性能源,太陽能電池技術取得了巨大進展。太陽能電池的可靠性、效率、耐用性和價格,對全球太陽能項目的商業(yè)潛力及大規(guī)模實施具有重要影響。
太陽能發(fā)電廠中使用的傳統(tǒng)太陽能電池基于單結(jié)架構。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,單結(jié)太陽能電池的實際功率轉(zhuǎn)換效率被限制在27%左右。推動太陽能生產(chǎn)的前沿發(fā)展,需要新型太陽能電池解決方案,以提供更好的功率轉(zhuǎn)換表現(xiàn)。
為了將太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率提高到30%以上,需要堆疊兩個或多個吸收層(多結(jié)電池)。使用兩種不同類型的光伏材料制造串聯(lián)太陽能電池,是一個熱門研究領域。
在最新項目中,該團隊在鈣鈦礦/有機串聯(lián)太陽能電池領域開辟了新天地。其發(fā)現(xiàn)為制造輕巧且可彎曲的薄膜串聯(lián)太陽能電池打開了大門,這種電池可能具有廣泛的應用。
電力轉(zhuǎn)換效率的突破
串聯(lián)太陽能電池包括通過互連層(ICLs)電連接的兩個或多個子電池。ICL在決定設備的性能和再現(xiàn)性方面起著關鍵的作用。有效的ICL應該具有化學惰性、導電性和光學透明性。
雖然鈣鈦礦/有機串聯(lián)太陽能電池對下一代薄膜光伏很有吸引力,但其效率落后于其他類型的串聯(lián)太陽能電池。為了解決這項技術挑戰(zhàn),該團隊開發(fā)了一種新穎而有效的ICL,可降低串聯(lián)太陽能電池的電壓、光及電損耗。這一創(chuàng)新可明顯提高鈣鈦礦/有機串聯(lián)太陽能電池的效率,實現(xiàn)了23.6%的功率轉(zhuǎn)化率。
研究人員表示,這項研究展現(xiàn)了鈣鈦礦基串聯(lián)太陽能電池在未來光伏技術商業(yè)應用中的巨大潛力。在這項新發(fā)現(xiàn)的基礎上,希望進一步改善串聯(lián)式太陽能電池的性能,并擴大這項技術的應用范圍。
原標題:23.6%,新加坡學者創(chuàng)鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率新紀錄