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Empa研究團隊已打造轉(zhuǎn)化率高達21.4%的柔性薄膜光伏面板
日期:2021-09-09   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:simaran_sxj 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室(Empa)的一支研究團隊,剛剛展示了一種薄而柔韌的薄膜材料,有望讓綠色光伏能源迎來新的可能、同時降低太陽能發(fā)電板的生產(chǎn)成本。具體說來是,經(jīng)歷數(shù)年時間的研發(fā),Empa 科學(xué)家們終于打造出了這種由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)、硒(Se)制成的 CIGS 柔性光伏面板,并且創(chuàng)下了 21.4% 的轉(zhuǎn)化紀錄。


New Atlas 指出,CIGS 只是少數(shù)處于主流開發(fā)階段、具有柔性應(yīng)用前景的薄膜型太陽能電池之一。不過 Empa 團隊在該領(lǐng)域的技術(shù)積淀,也賦予了他們 20 年的領(lǐng)先優(yōu)勢。

目前所知轉(zhuǎn)化率最強的非柔性光伏電池板,還是高達 26.7% 的晶體硅。雖然 CIGS 的柔性光伏方案尚未達成如此高的成就,但自 1999 年的 12.8% 以來,Empa 團隊一直沒有放棄。

2005 年的時候,其效率提升到了 14.1% 。2010 / 2011 / 2013 年的時候,其創(chuàng)下了 17.6% / 18.7% / 20.4% 的紀錄。然后 2019 年的時候,這一數(shù)字繼續(xù)增長到了 20.8% 。

正如我們所見到的那樣,技術(shù)發(fā)展的道路相當漫長。但是現(xiàn)在,Empa 研究團隊迎來了又一次突破,且離著他們的終極目標又近了一步。

為了制造新型柔性光伏電池板,科學(xué)家們使用了一種被稱作“低溫共蒸發(fā)”(low-temperature co-evaporation)的技術(shù),以在薄聚合物層的上方生長半導(dǎo)體薄膜。

通過調(diào)整薄膜的成本、和用于為其配備電性能的堿性摻雜劑,Empa 團隊得以達成更高的光電轉(zhuǎn)化效率。

測試期間,效率高達 21.38% 的新型光伏面板可在數(shù)月內(nèi)保持性狀的穩(wěn)定,并且得到了德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的科學(xué)家們的獨立驗證。

最后,除了 Empa 的 CIGS 電池,我們也見到了通過讓鈣鈦礦與其它光敏材料相結(jié)合,在層疊柔性薄膜(串聯(lián)電池)上達成的 24.16% 轉(zhuǎn)化率。

至于柔性太陽能電池板的商業(yè)化應(yīng)用前景,科學(xué)家們有設(shè)想將之用于屋頂和建筑外墻、移動電子產(chǎn)品、飛機、以及地面車輛。

但在重量更輕、且能夠粘附在外形彎曲復(fù)雜的表面之外,新型薄膜光伏面板還有望進一步降低成本,從而大幅降低可再生能源的總體成本。 

原標題:Empa研究團隊已打造轉(zhuǎn)化率高達21.4%的柔性薄膜光伏面板
 
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