德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員開發(fā)出一種基于鈣鈦礦以及銅/銦/硒(CIS)薄膜的疊層太陽能電池。
據介紹,該電池為同類電池中第一個實現接近25%效率的光伏電池。新型光伏電池合格效率為23.5%,最大效率24.9%。
該效率已經弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)驗證。
科學家們利用具有約1.03 eV帶隙的CIS和少量的鎵,以及帶隙約為1.59 eV的三陽離子鈣鈦礦,使用抗反射涂層(ARC)來增強耦合光并提高一般光電流。該電池的功率轉換效率為24.9%,開路電壓為1.57 V,短路電流為21.1 mA,填充變量為75.2%。頂部和底部電池的摻入光電流分別為20.4 mA和20.7 mA。
2020年9月,美國國家可再生能源實驗室新型鈣鈦礦CIGS疊層電池的效率達到24.16%,創(chuàng)下世界紀錄,由弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(ISE)CalLab實驗室正式認證。
疊層電池結合了兩種不同的半導體,這些半導體將光譜的不同部分轉換成電能。
由銅,銦,鎵和硒組成的光伏電池可以沉積為薄膜,總厚度僅為3-4微米。鈣鈦礦層更薄,僅為0.5微米。因此,由CIGS和鈣鈦礦制成的新型疊層太陽能電池厚度遠低于5微米,可用來生產柔性太陽能電池組件。
原標題:24.9%!鈣鈦礦-CIS新型疊層電池效率創(chuàng)紀錄