一个基于美国的研究团队国家可再生能源实验室,已经开发了一个多开关的太阳能电池,它说该电池打破了效率记录。研究小组与瑞士电子和微技术中心为了创建所谓的串联太阳能电池,结合了两层半导体材料,以吸收更多的太阳能光谱。
在实验室测试中,研究小组表明,太阳能电池可以以29.8%的效率转换为电力。NREL的高级研究员戴维·扬(David Young)指出,机械堆积细胞的理论限制为29.4%。此外,该设备无需将阳光与反射器浓缩,这可以提高某些太阳能电池的效率。
每个研究中心都贡献了双结太阳能电池的一部分,该电池结合了III-V和晶体硅半导体。CSEM科学家开发了一个硅子细胞,其中NREL堆叠了一层磷化物。所得设备的效率比两种材料本身都高。单个结晶硅细胞的创效率为25.6%,而单连接GANP细胞的最高效率为20.8%。
CSEM的光伏研究负责人Christophe Ballif说:“我们认为,(结合不同晶体半导体的硅异晶技术)如今是最有效的硅技术,用于在串联太阳能电池中应用。”
研究人员在最近的新闻稿中提供了很少的其他细节,但Young已将团队的研究论文提交给光伏杂志出版。实验结果发表在杂志上光伏的进展在审查太阳能电池设计的文章以及每个类别中最高效率。
该综述包括太阳能电池的效率是传统太阳能电池板的效率高三倍,它强调了效率并不是商业太阳能电池的一切。在高度浓缩的阳光下,有史以来记录的最高效率为46%。Soitec是一家制造光伏半导体的法国公司,于2014年设计了太阳能电池。但此后该公司已停止生产该技术。
尽管有这些较高的效率,但多开关太阳能电池还是通过其复杂的结构和高生产成本远离商业市场。这些设备通常仅限于卫星和其他航天器。在地面上,他们必须与晶体硅的成本逐渐下降,这是传统太阳能电池最普遍的材料。质量生产的硅细胞的效率通常小于20%,但与通常在多结细胞中使用的外来材料相比,它们相对便宜。
NREL是美国能源部门的主要研究实验室,正在研究太阳能电池的几种不同的半导体材料。去年11月,该实验室找到了一种显着减少热量损失的热量的方法基于钙钛矿的太阳能电池。这一发现可能有一天会导致太阳能电池转化为三分之二的阳光到电。
双结研究部分由能源部的部分资助阳光倡议,旨在与化石燃料制造太阳能成本竞争力。瑞士联邦提供了额外的资金,Nano-Tera.ch,瑞士绿色技术基金。