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四結(jié)光伏電池創(chuàng)轉(zhuǎn)化效率新紀(jì)錄

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1416次  |  2020年01月05日  

德國弗朗霍夫太陽能系統(tǒng)研究所、法國聚光光伏制造商soitec公司、德國柏林亥姆霍茲研究中心近日攜手宣布,他們制造出一款在太陽光濃度為297下光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)44.7%的四結(jié)光伏電池,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。他們表示,最新研究有望大幅降低太陽能發(fā)電的成本并為獲得轉(zhuǎn)化效率高達(dá)50%的太陽能電池鋪平了道路。


其實(shí),早在今年5月份,上述三家機(jī)構(gòu)和企業(yè)就同法國原子能委員會電子與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(cea-leti)的科學(xué)家聯(lián)合推出了當(dāng)太陽光線濃度為319時,光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)43.6%的光伏電池。在此基礎(chǔ)上,科學(xué)家們經(jīng)過詳細(xì)的研究和優(yōu)化精煉,制造出了光電效率達(dá)44.7%的太陽能電池。


這些太陽能電池主要用于聚光光伏設(shè)備中,聚光光伏技術(shù)(cpv)是指將匯聚后的太陽光通過高轉(zhuǎn)化效率的光伏電池直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。利用光學(xué)元件將太陽光匯聚后再進(jìn)行發(fā)電的聚光太陽能技術(shù),被認(rèn)為是太陽能發(fā)電未來發(fā)展趨勢的第三代技術(shù)。


最新研制出的四結(jié)太陽能電池中的單個電池由不同的iii-v族(元素周期表中iii族的b,al,ga,in和v族的n,p,as,sb等)半導(dǎo)體材料制成,這些結(jié)點(diǎn)逐層堆積,單個子電池能吸收太陽光光譜中不同波長的光。


這項研發(fā)工作的負(fù)責(zé)人、弗朗霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的弗蘭克·狄默思表示:多年來,我們一直致力于這種多結(jié)太陽能電池的研發(fā)工作。這種四結(jié)太陽能電池是我們多年心血的結(jié)晶。除了改進(jìn)材料和優(yōu)化結(jié)構(gòu)之外,被稱為‘晶圓接合’的新程序在研發(fā)過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。憑借這一技術(shù),我們能將兩個半導(dǎo)體晶體有序地結(jié)合起來,而不是讓其胡亂地堆積在一起。利用這種方式,我們能生產(chǎn)出最佳的半導(dǎo)體結(jié)合體,從而制造出效率最高的太陽能電池。


soitec的主席和首席執(zhí)行官安得烈-雅克利曼·安德里-荷夫表示:在不到4個月的時間內(nèi),太陽能電池轉(zhuǎn)化效率的記錄提高了1%,這證明四結(jié)太陽能電池設(shè)計方法極具潛力,我相信,太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率即將超越50%。


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