北京
該電池的認(rèn)證效率達(dá)到32.89%
中國(guó)科學(xué)家開發(fā)出一種新的鈍化方法，并由此設(shè)計(jì)出一種光電轉(zhuǎn)換效率超過33%的新型鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池。
這項(xiàng)研究由中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的科學(xué)家領(lǐng)銜，蘇州大學(xué)、臺(tái)州大學(xué)以及智能裝備供應(yīng)商S.C Exact Equipment Co.的專家也參與其中。
在該項(xiàng)目中，科學(xué)家提出了一種全新的鈍化策略，他們認(rèn)為這能使疊層太陽能電池向大規(guī)模應(yīng)用邁進(jìn)一大步。該策略同時(shí)提升了鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池的效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
寧波材料技術(shù)與工程研究所教授、該研究的通訊作者葉繼春博士強(qiáng)調(diào)了這一成果的重要意義。他說：“這種方法簡(jiǎn)單易行，且與現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)線兼容，讓鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池向商業(yè)應(yīng)用更近了一步。”
更優(yōu)的太陽能電池
鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池由頂層的鈣鈦礦和底層的傳統(tǒng)硅電池組成，是光伏領(lǐng)域最具前景的技術(shù)之一。由于設(shè)計(jì)中使用了廉價(jià)材料，它們兼具高效率和相對(duì)較低的成本。
該技術(shù)具有強(qiáng)光學(xué)吸收和長(zhǎng)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度等優(yōu)勢(shì)，在光伏領(lǐng)域的輕量化、高效率應(yīng)用中潛力巨大，近年來備受關(guān)注。這類器件的世界紀(jì)錄效率約為35%。
然而，生產(chǎn)這類電池并不容易。工業(yè)硅基底表面帶有微小的金字塔絨面，以更有效地捕獲光線。盡管這對(duì)電池性能至關(guān)重要，但也會(huì)引起局部漏電，從而限制了其商業(yè)前景。
為了解決這一問題并抑制漏電，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種創(chuàng)新的“峰位選擇性鈍化”策略。該策略利用聚苯乙烯納米球作為模板，在金字塔的尖端精確沉積一層薄薄的氧化鋁絕緣層，從而阻斷漏電通道。
顯著的太陽能提升
這一新策略帶來了令人矚目的成果。團(tuán)隊(duì)利用該方法制備的鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到33.33%，并在約一平方厘米的有效面積上取得了32.89%的認(rèn)證效率。
與此同時(shí)，該疊層太陽能電池展現(xiàn)出強(qiáng)大的耐久性。據(jù)報(bào)道，在連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)后，它仍能保持約90%的初始效率。
科學(xué)家指出，由于該方法相對(duì)簡(jiǎn)單且與現(xiàn)有生產(chǎn)線兼容，這一路徑可為未來的工業(yè)應(yīng)用提供重要優(yōu)勢(shì)。
據(jù)科學(xué)家稱，該方法代表了疊層太陽能電池設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)寶貴進(jìn)步。團(tuán)隊(duì)在一份新聞稿中總結(jié)道：“該策略通過選擇性地鈍化金字塔絨面硅底電池的尖端，提高了鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池的效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。”
這項(xiàng)研究已于5月21日發(fā)表在《Matter》期刊上。
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