钙钛矿/硅串联太阳能电池的照片。你可以看到晶圆中间的活动蓝色区域,它被金属,银色电极包围

柏林科学家打破串联太阳能电池效率记录

图片来源:Johannes Beckedahl/Lea Zimmerman/HZB

Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)的研究人员开发了一种效率为32.5%的串联太阳能电池,高于目前的世界纪录。

目前串联太阳能电池的效率记录已经在HZB被打破,位于意大利的欧洲太阳能测试装置认证机构(ESTI)已经证实。

串联太阳能电池由硅底部电池和钙钛矿顶部电池组成。为了提高该技术的效率,HZB团队使用了一种先进的钙钛矿成分接口修改。

在开发了一种减少载流子重组损失的界面修改后,研究人员应用了详细的分析来了解其特定的性质。

总的来说,接口和光学上的改进使高光伏(开路电压)成为可能,并创造了串联技术效率的新记录。

“这真的是一个巨大的飞跃,我们几个月前没有预见到。HZB的所有团队,特别是光伏能力中心和HySPRINT创新实验室团队,都充满激情地成功合作,”领导该项目的团队Steve Albrecht教授说。

新的效率值来自于由美国国家可再生能源实验室维护的太阳能电池技术的NREL图表(如下图所示)。

在新兴技术中,硅/钙钛矿串联电池处于绝对领先地位。

在新兴技术中,硅/钙钛矿串联电池处于绝对领先地位。/ NREL

在新兴技术中,硅/钙钛矿串联电池处于绝对领先地位。

在过去几年中,研究人员对串联太阳能电池技术进行了重大改进,以期获得更可持续的能源。

2021年,来自HZB的各个团队通过周期性纳米纹理实现了29.8%的创纪录效率值。最近,在2022年夏天,瑞士洛桑综合理工学院(Fédérale de Lausanne)报告了一种经过认证的串联电池,其效率超过了30%,达到31.3%,比2021年的值有了显著的飞跃。

随着新的认证价值达到32.5%,纪录再次回到了HZB。

“HZB串联的太阳能电池效率为32.5%,目前在以前只有昂贵的III/V半导体才能实现的范围内。NREL图表清楚地显示了EPFL和HZB的最后两次增长是多么惊人,”HZB的科学主任Bernd Rech教授说。

阿尔布雷特说:“我们对新值感到非常兴奋,因为它表明钙钛矿/硅串联技术在促进可持续能源供应方面非常有前景。”

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