25.2%!新型硅钙钛矿电池效率刷新记录,未来有望突破30%

  • 2018年06月14日
  • 作者: Mark Osborne

    Mark Osborne

    高级新闻编辑,Solar Media Limited 旗下 PV-Tech

    马克•奥斯本在半导体和光伏制造业拥有近二十年的从业经验。作为业内第一批专业网站的负责人之一,马克专注于相关领域的制造业。此外,自2005年以来,马克以半导体编辑的身份主持PV-Tech博客栏目。在其职业生涯中,马克曾多次主持和出席多个业内技术会议及产业相关活动。目前马克担任PV-Tech网站和Photovoltaics International技术刊物的高级新闻编辑一职,负责撰写全球光伏产业的主要发展动态,并继续以其独特的视角及分析力撰写PV-Tech博客栏目(编辑博客)。

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  • 翻译: Selina Shi

    Selina Shi

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研究人员通过蒸发形成可以完全覆盖金字塔的无机多孔基层, 这种方法可以保留通过旋转涂层工艺添加的液体有机溶液。

研究人员通过蒸发形成可以完全覆盖金字塔的无机多孔基层, 这种方法可以保留通过旋转涂层工艺添加的液体有机溶液。

瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)的研究员们表示,通过使用标准单晶电池、蒸发和自旋加工实现了结构的全涂层工艺,令单晶硅和钙钛矿型层叠而成的串联结构太阳能电池达到 25.2%,创下记录。

EPFL 和 CSEM 表示, 这一简单的制造技术可以直接融入现有生产线。根据新的建模方法, 电池转换效率最终可以超过30%。

在串联结太阳能电池中, 作为对硅电池的补充,钙钛矿材料能够更有效地转换蓝光和绿光,而硅电池更擅长转换红光和红外光。

研究的主要作者Florent Sahli和Jérémie Werner表示,“通过结合这两种材料, 我们可以最大限度地利用太阳能频谱, 提高发电量。我们所做的计算和工作表明, 30%的效率会很快成为现实。”他们的研究论文发表在科技期刊《自然-材料》上。

论文联合作者Quentin Jeangros表示,“硅表面由约5微米的一系列金字塔结构组成,这种金字塔结构可以捕获光线,防止光线反射。然而, 这种表面结构也让它难以均匀沉淀钙钛矿薄膜。”

新研究发现,一般来说, 液态钙钛矿材料自身可沉积在小块测试玻璃板上, 然后利用旋转涂层工艺获得均匀涂层。然而, 当沉积在传统电池上时,由于传统电池表面的绒面结构,这种材料会在金字塔之间的山谷中聚积,而不会覆盖山顶,这样会降低效率、造成短路。

研究人员通过蒸发形成可以完全覆盖金字塔的无机多孔基层, 这种方法可以保留通过旋转涂层工艺添加的液体有机溶液。

基片被加热到相对较低的150°C, 用于在硅金字塔顶部形成钙钛矿均质膜结晶、提供均匀涂层以及消除金字塔山谷中聚积的材料。

EPFL光伏实验室和CSEM光伏中心负责人Christophe Ballif解释说,“我们建议利用已投入使用的设备, 这只需要增加几个特定阶段。制造商们不会采用全新的太阳能技术, 他们只会简单升级在运的硅基电池生产线。”

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(责任编辑:Selina Shi)

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