作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2024/2/29 10:59:20
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新型铜铟镓硒太阳能电池能效创纪录

 

瑞典乌普萨拉大学和第一太阳能欧洲技术中心科学家携手,研制出一款新型铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池,其能源转换效率高达23.64%,创下同类太阳能电池能效新纪录。相关论文发表于最新一期《自然·能源》杂志。

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最新CIGS太阳能电池结构的电子显微镜分析。
图片来源:《自然·能源》网站

国际能源署数据显示,太阳能电池的部署量在全球范围内迅速增长,2022年太阳能发电量占全球电力超过6%。晶硅是太阳能电池中使用最广泛的材料,目前由晶硅制成太阳能电池最多可将逾22%的阳光转化为电力,这种太阳能电池成本低廉且性能比较稳定。

研究人员希望以合理的生产成本获得30%以上的光电转换效率,由此开始关注CIGS等更高效的串联太阳能电池。但串联太阳能电池成本太高,迄今无法大规模生产和部署。

最新研制出的CIGS太阳能电池包含一块玻璃板,玻璃板上覆盖了几个不同的层,每个层都具有特定功能。吸收阳光的材料由铜、铟、镓和硒化物组成,并添加了银和钠。材料被置于太阳能电池内,位于金属钼和透明的玻璃板之间。为使太阳能电池在分离电子方面尽可能高效,研究团队用氟化铷处理了CIGS层。研究人员表示,钠和铷这两种碱金属之间的平衡,以及CIGS层的组成是提高转换效率的关键。

CIGS太阳能电池能效此前的世界纪录是23.35%,由日本Solar Frontier公司创造,再之前是德国巴登符腾堡太阳能和氢能源研究中心创下的纪录22.9%。

 
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