1倍太陽光照下轉(zhuǎn)換效率高達39.5%！美國科學(xué)家打破太陽能電池效率新紀錄
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2022-05-23
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1倍太陽光照下轉(zhuǎn)換效率高達39.5%！美國科學(xué)家打破太陽能電池效率新紀錄。
5月20日，美國能源部國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員研制出一種太陽能電池，在1個太陽全球照明單位下，其效率達到創(chuàng)紀錄的39.5%，打破了太陽能電池效率的世界紀錄，這項成果已經(jīng)發(fā)表在《焦耳》雜志上。
據(jù)新聞稿稱，該轉(zhuǎn)化是在與太陽相當?shù)墓庹諚l件下完成的。雖然此前的實驗太陽能電池的效率最高紀錄未47.1%，但必須強調(diào)的是，該記錄是在極其集中的光線下實現(xiàn)的。而本次創(chuàng)造的39.5%效率記錄是在1個太陽全球照明單位下創(chuàng)造的。
“新電池效率更高，設(shè)計更簡單，可以應(yīng)用在各種場合，例如光線高度受限的環(huán)境，”NREL首席研究員、資深科學(xué)家邁爾斯·施泰納（Myles Steiner）說。
這種新型太陽能電池建立在一種稱為倒置變質(zhì)多結(jié)（IMM）電池的架構(gòu)上。它具有響應(yīng)光產(chǎn)生電流的三個組件。重要的是，這些結(jié)中的每一個都由不同的材料構(gòu)成：頂部是磷化鎵銦，中心是砷化鎵，底部是砷化鎵銦。它們能夠吸收各種波長，因此電池可以從整個光譜中捕獲更多能量。
此外，研究人員在中間層使用了“量子阱”，這使他們能夠達到創(chuàng)紀錄的轉(zhuǎn)化效率。當研究人員將導(dǎo)電層夾在其他兩種具有更寬帶隙的材料之間時，他們能夠?qū)㈦娮酉拗圃诙S范圍內(nèi)，從而使材料能夠捕獲更多的光作為回報。
根據(jù)New Atlas的一份報告，這種太陽能電池的中間層包含多達300個量子阱，這大大提高了總效率。然而，應(yīng)該指出的是，生產(chǎn)這種類型的電池依然成本高昂，這已經(jīng)困擾可再生能源行業(yè)多時。在這種新型電池能夠普及之前，研究人員需要減少成本并尋找潛在的新用途。