太陽能電池性能獲得提高！

眾所周知，太陽能是光能的主要來源。硅板可以將光轉化為電，傳統(tǒng)的串聯(lián)太陽能鋰電池通過吸收額外波長的光，可以更有效地做到這一點。 　　不僅如此，研究人員已經(jīng)意識到，使用雙串聯(lián)配置，它是利用傳統(tǒng)的硅基和另一層由過氧化物制成的 "串聯(lián) "組合的新系統(tǒng)，可以收集更多的能量，還可以捕捉許多浪費的、來自地面的反射和散射的光（稱為 "反照率"），以顯著提高串聯(lián)太陽能電池的電流。 　　2021年1月11日，國際合作組織，包括阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）和U.T工程學院的研究人員）在《自然能源》雜志上發(fā)表了一篇名為《基于帶隙工程的高效過氧化物/雙單晶硅太陽能電池》（EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering）的文章。 　　該論文概述了該團隊設計過氧化物/硅器件的整個過程，以高于目前公認的串聯(lián)配置的性能極限。 　　團隊成員共同完成了這項研究。其中，MicheleDeBastiani博士提出了研究設想，并與alessandro j. Mirabelli一起制造了該裝置。 　　多倫多大學電子和計算機工程博士后YiHou、BinChen和AnandS.Subbiah開發(fā)了過氧化物帶隙，而ErkanAydin和FurkanH.Isikgor開發(fā)了串聯(lián)頂部接觸和布局。 　　這項研究的結論是，雙面單片過氧化物/硅串聯(lián)太陽能電池利用環(huán)境中的漫射光反照率，比單面過氧化物/硅串聯(lián)太陽能電池的性能更好。研究小組首先報告了戶外測試的結果，在單一AM1.5g陽光下，雙面串聯(lián)的認證電力轉換效率高于25%，發(fā)電密度高達26 mwcm-2。 　　同時，研究人員研究了在各種真實光照和反照率條件下最佳電流匹配所需的過氧化物帶隙，比較了這些暴露在不同反照率下的雙面柱的特性，并提供了在兩個具有不同環(huán)境條件的地點的能量生產(chǎn)計算結果。 　　最后，該團隊比較了具有單面和雙面過氧化物酶/硅串的戶外測試地點，以證明串聯(lián)雙性對具有實際相關反照率的地點的附加價值。 　　新串聯(lián)太陽能電池的主體由一個硅層和一個過氧化物層組成。同時，它們與許多其他化合物相結合。StefaanDeWolf教授說。"主要的挑戰(zhàn)是串聯(lián)裝置的復雜性。涉及到14種材料，每一種材料都必須進行完美的優(yōu)化以考慮到反照率的影響。" 　　該研究的共同主要作者MicheleDeBastiani博士說。"通過使用反照率，我們現(xiàn)在可以產(chǎn)生比傳統(tǒng)雙極膜高得多的電流，而制造成本完全沒有增加。"該研究的作者包括多倫多大學電氣和計算機工程系教授TedSargent和博士后研究員YiHou。 　　過去曾對捕捉間接陽光的潛力進行過研究，但沒有進行過實驗測試。除了工程和技術大學，阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）的研究人員還與卡爾斯魯厄理工學院和博洛尼亞大學的合作者合作，解決將間接陽光納入其模塊的能量收集能力所需的科學和工程挑戰(zhàn)。 　　然后，在戶外條件下，他們測試了雙面串聯(lián)太陽能電池，并取得了超越任何商業(yè)硅太陽能電池板的效率。 　　"單獨的雙面硅太陽能電池正在迅速增加其在PHOTOVOLTAIC市場的份額，因為它們可以提供20%的相對性能改進。在過氧化物/硅烷中使用這種方法可以比傳統(tǒng)的硅太陽能電池更有效，并且可以下降原材料的成本。"StefaanDeWolf教授總結道。DeWolf和他的同事與加拿大、德國和意大利的團隊合作開發(fā)了這項技術。 　　在論文的結論中，研究人員通過實驗證明了如何利用雙面特性來提高整個過氧化物/硅結構的性能。由于使用了狹窄的過氧化物帶隙，具有透明背電極的設備結構依靠反照率來提高底部電池的電流生成，同時提高頂部過氧化物電池的電流生成。 　　這種匹配是針對1.59-1.62 eV帶隙的過氧化物實現(xiàn)的，與單面過氧化物/硅系列相比，其中的溴含量是最小的，因此大大減少了與鹵化物偏析有關的穩(wěn)定性問題。該團隊在現(xiàn)場試驗中評估了雙面串聯(lián)結構的性能，預測了雙面和單面串聯(lián)結構在不同氣候條件下的能量產(chǎn)出。 　　在這兩種情況下，串聯(lián)都優(yōu)于單面結構，這表明了這項技術的前景。這項工作表明了一類新的高效太陽能電池的潛力，它可以使用高性能但價格低廉的技術來縮小與30mwcm-2PGD障礙的差距。 　　從這里開始，進一步提高產(chǎn)品性能和擴大技術規(guī)模是使該技術更接近光伏市場的下一個邏輯步驟。 　　瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院光伏實驗室主任ChristopheBallif教授沒有參與這項研究。他表示。"這篇論文為雙面串聯(lián)設備提供了第一個明確的實驗證據(jù)。研究人員報告的對性能的定量分析對于建立該技術進入大眾市場所需的穩(wěn)定設備非常重要。" ? 聲明：本網(wǎng)站所發(fā)布文章，均來自于互聯(lián)網(wǎng)，不代表本站觀點，如有侵權，請致郵sales@greenway-battery.com刪除。