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通過將太陽能材料相互疊加 電池串聯技術是很有前途的

2019-11-15 16:08:54 來源:太陽能光伏發電 點擊:1328

【大比特導讀】通過將太陽能材料相互疊加,電池串聯技術是很有前途的。面對當前太陽能轉換效率的困境,許多科學家正試圖將兩種太陽能光伏技術結合起來,使得不同材料在性能和光吸收范圍上可以互補。

通過將太陽能材料相互疊加,電池串聯技術是很有前途的。面對當前太陽能轉換效率的困境,許多科學家正試圖將兩種太陽能光伏技術結合起來,使得不同材料在性能和光吸收范圍上可以互補。

無機材料硅太陽能是最為普遍和成本效益最高的太陽能光伏技術,正因為其轉換效率達到15-22%,最近的效率范圍不大,也很難在未來再次突破,科學家們一直在尋找其他材料,或者使用不同的專業。cess,希望太陽能光伏技術是一個新的增長機會。

讓硅和其他材料一起工作:澳大利亞國立大學的研究員和平博士說:“哪里”系列太陽能是太陽能技術的新興研究領域,例如澳大利亞國立大學和加利福尼亞理工學院最近攜手合作,利用新方法將硅光電材料與鈣鈦礦一起升起。沈,如果要組裝兩種太陽能電池,往往需要一個“連接橋”,在中心電荷之間可以移動。

小組認為或允許拆橋連接,雖然橋梁結構可以達到穩定的效果,但通過這種方式可以增加電池能耗,提高制造工藝的難度水平,論文合著者丹尼爾?雅各布斯博士指出,對此,小組已經開發了新型電池。埃利斯法,不需要中介就能使電荷平滑地移動,它們還要將轉換效率提高到24%,將來可以達到30%。

但該小組不僅是一個硅鈣鈦礦研究小組,美國布朗大學和內布拉斯加州大學林肯分校(UNL)在開始的工作中也一直在研究類似的技術,更希望將來可以設計成層狀和不同的能隙材料,以提高光電轉換效率。

瑞士在洛桑的ecole多技術聯合會(EPFL)和瑞士電子和微技術中心(CSEM)的科學家們6月份成功結合硅和鈣鈦礦時,兩種太陽能材料可以截斷長補短,鈣鈦礦負責綠色,藍光負責電力,硅負責紅色。而近紅外光,最終的轉換效率將高達25.2%。

材料的各種排列和組合:有數百種太陽能材料。除了已經商業化的硅晶體太陽能電池和薄膜太陽能電池之外,還有鈣鈦礦和有機材料供科學家選擇。因此,隨著科學家對串聯太陽能電池的重視,出現了越來越多的有趣的材料組合。

喜歡看漲高轉換效率的銅銦硒化鎵(CIGS)太陽能,容易制造,低成本的鈣鈦礦9月份在加州大學洛杉磯分校使用這兩種材料時,使轉換效率高達22.4%的鈣鈦礦─CIGS太陽能電池,比利時歐洲中南部。雅閣微電子研究中心(IMEC)沒有下降,9月中旬進一步突破轉換效率至24.6%。

加州大學洛杉磯分校的教授楊揚說,串聯太陽能電池的設計可以顯著提高光伏轉換的效率,與單層CIGS太陽能相比,串聯太陽能電池在同一電池中吸收來自兩個不同光譜范圍的能量。IMEC還指出,上層的鈣鈦礦太陽能電池板吸收最多的可見光,而下層的CIGS電池吸收近紅外光,使得太陽能轉換遠比單個鈣鈦礦或CIGS電池更有效。

除了鈣鈦礦─CIGS太陽能組合之外,還有科學家的研究目標,即具有大量材料制造、成本低、軟、撓性的有機太陽能,創造出一系列有機太陽能電池。例如,美國密歇根大學4月份開發了一種轉換效率為15%,壽命為20年的有機太陽能電池,它不僅符合商業標準,而且有機會再次降低太陽能的成本。

南開大學科學家8月份在中國將一系列有機太陽能電池的轉換效率提高到17%,讓有機材料的光吸收通過彼此不同的互補,一方面材料可以吸收300-720nm波長的光,另一方面材料則負責720-1000nm波長的光,穩定性也是如此。改進后,166天后初步測試電池效率下降約4%。

為了將太陽能轉換效率提高到一個更高的水平,進一步提高太陽能的成本效益比,許多科學家正在努力嘗試新的技術和新材料,雖然這些仍然是實驗數據,但是戶外環境的實際效率和壽命還沒有被測試,而是隨著時間的流逝和技術的進一步成熟。的確,未來新興的系列太陽能技術可能有機會制造實驗室。

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