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編者按：美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室表明已經(jīng)制造出了一種六結(jié)太陽(yáng)能電池，在集中照明下測(cè)得的效率為47.1%，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）發(fā)表在《自然能源》上的一項(xiàng)新研究表明，科學(xué)家們已經(jīng)制造出了一種效率接近50%的太陽(yáng)能電池。


《自然能源》發(fā)表論文

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室宣布，科學(xué)家們制造出了一種六結(jié)太陽(yáng)能電池，在集中照明下測(cè)得的效率為47.1%，從而創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。

據(jù)了解，這款設(shè)備即六-接合點(diǎn)III-V太陽(yáng)能電池，其由六種不同類型的光敏層組成。每一種是由不同的III-V材料組成，以它們?cè)谠刂芷诒砩系奈恢妹?，這些材料從光譜的不同部分收集能量。據(jù)悉，該太陽(yáng)能電池比人的頭發(fā)還薄，總共約有140層。


同樣值得注意的是，這個(gè)紀(jì)錄是在光聚焦下被打破的，此時(shí)的光強(qiáng)度是自然光強(qiáng)度的143倍。雖然這種設(shè)計(jì)的效率在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)明顯下降，但研究團(tuán)隊(duì)表示，這種設(shè)備可以用一面鏡子將陽(yáng)光聚焦到電池上。

另外，該研究小組還測(cè)試了這種電池在相當(dāng)于一個(gè)太陽(yáng)光照下的變化，此時(shí)該電池仍能達(dá)到39.2%的效率記錄。

這項(xiàng)工作是由美國(guó)能源部太陽(yáng)能技術(shù)辦公室資助的，并在《自然能源》雜志的一篇新論文中進(jìn)行了描述，約翰·蓋斯(John Geisz)是第一作者。

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室高效率晶體光伏組的首席科學(xué)家Ryan France表示，這種電池的效率超過(guò)50%“實(shí)際上是可以實(shí)現(xiàn)的”。


在另外一項(xiàng)研究中，來(lái)自柏林亥姆霍茲中心(HZB)的研究人員打破了一項(xiàng)不同的效率記錄，該團(tuán)隊(duì)打造的是一種新型串聯(lián)太陽(yáng)能電池。串聯(lián)太陽(yáng)能電池是指具有兩種不同類型的光敏層電池。在這個(gè)設(shè)備中，一層是鈣鈦礦，一層是銅、銦、鎵和硒的混合物--研究小組稱其為CIGS。

其中，CIGS層的厚度在3到4微米之間，覆蓋在表層的鈣鈦礦層厚度則只有0.5微米。這兩種材料配合得非常好，因?yàn)殁}鈦礦可以收集可見(jiàn)光，而CIGS可以收集紅外線。為了改善兩層之間的接觸，研究小組在它們之間添加了一層銣原子。

通過(guò)這種方法，團(tuán)隊(duì)讓電池的峰值效率達(dá)到24.16%。雖然它效率沒(méi)有硅-鈣鈦礦層疊電池那么高，但考慮這事第一個(gè)鈣鈦礦-CIGS疊層電池，這也算是一個(gè)很好的開始。此外，這項(xiàng)技術(shù)的厚度意味著可以生產(chǎn)出柔性的太陽(yáng)能組件，這種組件將會(huì)非常輕、抗輻射穩(wěn)定，將非常適合在太空中應(yīng)用。
原標(biāo)題：屢破記錄：光伏電池最高轉(zhuǎn)換率突破47%！