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全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池 效率高達(dá)24.8%

閱讀:383        發(fā)布時間:2020-12-7

全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池 效率高達(dá)24.8%

中國南京大學(xué)和加拿大多倫多大學(xué)的一組研究人員近制造了全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池(PSC),這是一種具有關(guān)鍵鈣鈦礦結(jié)構(gòu)成分的太陽能電池。在Nature Energy的一篇論文中介紹的這些新太陽能電池可實(shí)現(xiàn)的高效率,優(yōu)于其他現(xiàn)有解決方案。

該研究的研究員Hairen Tan說:這項(xiàng)研究工作的初想法是制造比單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池更高效的全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池。

鈣鈦礦是與鈣鈦礦具有相同晶體結(jié)構(gòu)的一組礦物,鈣鈦礦是一種黃色,棕色或黑色的礦物,主要由鈦酸鈣組成。在過去的幾年中,世界各地的多個研究團(tuán)隊(duì)一直在嘗試使用這種材料開發(fā)太陽能電池,通常利用寬帶隙(1.8 eV)或窄帶隙(1.2 eV)的鈣鈦礦。

制造全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池,從而將寬禁帶和窄禁帶鈣鈦礦組合在一起,可以產(chǎn)生比單結(jié)電池更高的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE),而不會增加制造成本。然而,為了構(gòu)建這種新型的太陽能電池,研究人員需要找到一種方法來增強(qiáng)每個子電池的性能,同時還要將寬帶隙和窄帶隙電池進(jìn)行協(xié)同集成。

在他們的研究中,Tan和他的同事使用他們的化學(xué)方法制造了整體式鈣鈦礦串聯(lián)電池,然后測試了它們的性能。他們發(fā)現(xiàn),其串聯(lián)電池獲得了非常好的效率,小面積設(shè)備(0.049 cm 2)約24.8 %,大面積設(shè)備(1.05 cm 2)約22.1%。

Tan說:我們現(xiàn)在計(jì)劃進(jìn)一步將全鈣鈦礦型串聯(lián)太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率提高到28%以上。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的可能方法是減少寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池中的光電壓損失。另一種可能性是減少隧道復(fù)合結(jié)中的光損失。

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