美国加利福尼亚大学洛杉【shān】矶分校等机构的【de】研究人员开发出一【yī】种【zhǒng】新【xīn】型薄膜【mó】太阳能电池,其【qí】双【shuāng】层【céng】设计大大提【tí】高了光电转【zhuǎn】换效率,性能创【chuàng】造了同类太阳能电【diàn】池新【xīn】纪录。这一成果发表在新一期美【měi】国《科学》杂志【zhì】上。

这种双层串联结构的太阳能电池,上层喷涂了1微米厚的钙钛矿,有助于高效捕捉【zhuō】太阳【yáng】能,底层是厚约【yuē】1微米的铜铟镓硒薄膜(CIGS)电池。薄【báo】膜电池表面经过纳米级的【de】加工【gōng】,再【zài】加上聚合有【yǒu】机【jī】物空穴传输层。这【zhè】种设计可【kě】以【yǐ】让【ràng】电池产生更高的电压,从而增加输出功率【lǜ】。整个组【zǔ】件安装在厚【hòu】约2毫米的玻璃基板上【shàng】。

       新型【xíng】电池的光电转换效率高【gāo】达22.4%,比2015年【nián】美国国际商用机器公司(IBM)研发的同类太【tài】阳能电池10.9%的光电转换效率【lǜ】提高【gāo】了一倍【bèi】多。这【zhè】一新纪录已得到美【měi】国【guó】能源部【bù】下属国家可再【zài】生能源实验室【shì】确认。

这项【xiàng】技【jì】术【shù】使CIGS太阳能【néng】电【diàn】池的性能【néng】提高了近20%,也意味着【zhe】能源成本降低了【le】20%。研究团队的下一个【gè】目标是将电池的光电转换效率提高【gāo】至30%。

钙钛矿材料是指一类陶【táo】瓷氧化【huà】物,因类似【sì】结构最早【zǎo】在天然钙【gài】钛矿【kuàng】中被发【fā】现而得名。钙钛矿太【tài】阳能电池被认为是【shì】光伏【fú】产业的【de】未【wèi】来热点【diǎn】,其喷涂技术成本低廉,易于操作,容【róng】易【yì】应用到【dào】现有的太阳【yáng】能电池制造工艺中。钙钛矿的【de】应【yīng】用可大大提高发电【diàn】效率,与汽车发动机上安装涡轮【lún】增【zēng】压器的效果类【lèi】似。