通过将太阳能材料相互叠加,电池串联技术是很有前途的

通过将太阳能材料相互叠加,电池串联技术是很有前途的。面对当前太阳能转换效率的困境,许多科学家正试图将两种太阳能光伏技术结合起来,使得不同材料在性能和光吸收范围上可以互补。

无机材料硅太阳能是最为普遍和成本效益最高的太阳能光伏技术,正因为其转换效率达到15-22%,最近的效率范围不大,也很难在未来再次突破,科学家们一直在寻找其他材料,或者使用不同的专业。cess,希望太阳能光伏技术是一个新的增长机会。

让硅和其他材料一起工作:澳大利亚国立大学的研究员和平博士说:“哪里”系列太阳能是太阳能技术的新兴研究领域,例如澳大利亚国立大学和加利福尼亚理工学院最近携手合作,利用新方法将硅光电材料与钙钛矿一起升起。沈,如果要组装两种太阳能电池,往往需要一个“连接桥”,在中心电荷之间可以移动。

小组认为或允许拆桥连接,虽然桥梁结构可以达到稳定的效果,但通过这种方式可以增加电池能耗,提高制造工艺的难度水平,论文合著者丹尼尔?雅各布斯博士指出,对此,小组已经开发了新型电池。埃利斯法,不需要中介就能使电荷平滑地移动,它们还要将转换效率提高到24%,将来可以达到30%。

但该小组不仅是一个硅钙钛矿研究小组,美国布朗大学和内布拉斯加州大学林肯分校(UNL)在开始的工作中也一直在研究类似的技术,更希望将来可以设计成层状和不同的能隙材料,以提高光电转换效率。

瑞士在洛桑的ecole多技术联合会(EPFL)和瑞士电子和微技术中心(CSEM)的科学家们6月份成功结合硅和钙钛矿时,两种太阳能材料可以截断长补短,钙钛矿负责绿色,蓝光负责电力,硅负责红色。而近红外光,最终的转换效率将高达25.2%。

材料的各种排列和组合:有数百种太阳能材料。除了已经商业化的硅晶体太阳能电池和薄膜太阳能电池之外,还有钙钛矿和有机材料供科学家选择。因此,随着科学家对串联太阳能电池的重视,出现了越来越多的有趣的材料组合。

喜欢看涨高转换效率的铜铟硒化镓(CIGS)太阳能,容易制造,低成本的钙钛矿9月份在加州大学洛杉矶分校使用这两种材料时,使转换效率高达22.4%的钙钛矿─CIGS太阳能电池,比利时欧洲中南部。雅阁微电子研究中心(IMEC)没有下降,9月中旬进一步突破转换效率至24.6%。

加州大学洛杉矶分校的教授杨扬说,串联太阳能电池的设计可以显著提高光伏转换的效率,与单层CIGS太阳能相比,串联太阳能电池在同一电池中吸收来自两个不同光谱范围的能量。IMEC还指出,上层的钙钛矿太阳能电池板吸收最多的可见光,而下层的CIGS电池吸收近红外光,使得太阳能转换远比单个钙钛矿或CIGS电池更有效。

除了钙钛矿─CIGS太阳能组合之外,还有科学家的研究目标,即具有大量材料制造、成本低、软、挠性的有机太阳能,创造出一系列有机太阳能电池。例如,美国密歇根大学4月份开发了一种转换效率为15%,寿命为20年的有机太阳能电池,它不仅符合商业标准,而且有机会再次降低太阳能的成本。

南开大学科学家8月份在中国将一系列有机太阳能电池的转换效率提高到17%,让有机材料的光吸收通过彼此不同的互补,一方面材料可以吸收300-720nm波长的光,另一方面材料则负责720-1000nm波长的光,稳定性也是如此。改进后,166天后初步测试电池效率下降约4%。

为了将太阳能转换效率提高到一个更高的水平,进一步提高太阳能的成本效益比,许多科学家正在努力尝试新的技术和新材料,虽然这些仍然是实验数据,但是户外环境的实际效率和寿命还没有被测试,而是随着时间的流逝和技术的进一步成熟。的确,未来新兴的系列太阳能技术可能有机会制造实验室。

来源:太阳能光伏网

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