德国科学家打破太阳能电池效率记录 可进一步普及太阳能电池
盖世汽车 Fairy 2020-12-25 19:04:31
盖世汽车讯 据外媒报道，本月早些时候，德国柏林亥姆霍兹研究所（Helmholtz-Zentrum Berlin，HZB）的一个研究团队在Science杂志上发表了一篇论文，内容与钙钛矿/硅串联太阳能电池有关。该款电池的效率达到了29.15%，打破了之前28%的记录，创造了新的历史记录。
钙钛矿/硅串联太阳能电池的成分（图片来源：柏林亥姆霍兹研究所）
长期以来，钙钛矿/硅串联太阳能电池的效率目标是要达到30%，所以，此次研究成果非常令人兴奋，向目标又近了一步。更令人惊喜的是，科学家们很乐观，认为此种太阳能电池板的效率能够超过30%，以实现更高的太阳能效率。
目前，硅是太阳能电池的标准材料，而且钙钛矿和硅被独立作为太阳能电池板的半导体材料。科学家们认为钙钛矿还具有未被开发出来的潜力，因此将钙钛矿与其他材料结合在一起，以进行实验。在此次研究中，柏林亥姆霍兹研究所的科学家将钙钛矿与硅结合，最终得到了满意的结果。
该项研究的第一作者博士生Eike Köhnen表示：“效率达到29.15%不仅是该项技术的新纪录，还是国家可再生能源实验室（NREL）PV（太阳能发电）类别中的最高水平。”
那么，为什么钙钛矿与硅结合能够效果如此好呢？
亥姆霍兹研究所解释表示：“该款太阳能电池由两种带隙不同的半导体构成，与单独的太阳能电池相比，在串联使用时，能够实现更高的效率，因为串联电池能够更高效地利用太阳能光谱。特别是，传统的硅太阳电池主要将光的红外部分有效地转化为电能，而某些钙钛矿化合物可以有效地利用太阳光的可见光部分，因此二者结合就是一个强大的组合。”
与此同时，同时使用钙钛矿与硅也不会增加太阳能电池板的成本，这一点对于在全球范围内扩大太阳能的使用至关重要。
该研究团队在研究中采用的是1厘米 x 1 厘米（0.4英寸 x 0.4英寸）的太阳能电池板，因此当然需要扩大规模。不过，该研究团队对扩大其规模非常有信心。此外，在模拟使用了300个小时后，该串联太阳能电池仍然保留了95%的原始效率。
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