2020年1月27日,美國國家可再生能源實驗室(NREL)最新發(fā)布了全球太陽能電池實驗室最高效率圖:
1、單結(jié)鈣鈦礦-硅疊層:29.15%
單結(jié)鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池的最新效率為29.15%,這是由德國海姆霍茲柏林材料所(HZB)創(chuàng)造的!這一記錄效率超過了牛津光伏公司之前報道的28%效率,是目前最高效率!鈣鈦礦-硅疊層電池的商業(yè)化未來可期!
29.15%的器件已通過弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(ISE)的認證,進一步更新在美國國家可再生能源實驗室(NREL)的圖表中。
2、雙結(jié)砷化鎵:32.9%
NREL刷新了雙結(jié)砷化鎵薄膜太陽能電池的效率,并獲得了32.9%效率!
近期,鈣鈦礦的最高轉(zhuǎn)換效率不斷刷新。
2019年8月,斯坦福大學(xué)(Stanford)和亞利桑那州立大學(xué)(ASU)研究團隊研發(fā)的單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池也獲得了25.2%效率,平了麻省理工學(xué)院學(xué)院(MIT)和韓國化學(xué)技術(shù)研究所(KRICT)的世界紀錄效率!
2019年11月,日本松下公司的鈣鈦礦組件效率創(chuàng)新高,在800-6500cm²級別的組件面積上獲得16.1%的光電轉(zhuǎn)換效率,刷新世界記錄!
2020年1月,杭州纖納光電宣布,公司自主研發(fā)的鈣鈦礦組件,在面積為19.276cm²的小組件上,光電轉(zhuǎn)換效率突破18.04%。
德國海姆霍茲柏林材料所研究人員為鈣鈦礦-硅疊層電池開發(fā)了一種特殊的電極接觸層,并改進了界面層。硅底部電池來具有特殊的氧化硅頂層,用于光學(xué)耦合頂部和底部電池。
硅大部分將太陽光的紅外/近紅外轉(zhuǎn)化為電能,而鈣鈦礦化合物則主要利用光譜的可見光部分。因此,由硅和鈣鈦礦制成的疊層太陽能電池比單獨的單個電池可實現(xiàn)更高的效率。
在文獻Two-Terminal Perovskites Tandem Solar Cells: Recent Advances and Perspectives (DOI: 10.1002/solr.201900080)中介紹,
鈣鈦礦-硅串聯(lián)電池的理論效率極限為43%,因此仍有充足的空間進行進一步改善。