來(lái)自弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer ISE）的科學(xué)家們成功制造出了一種效率達(dá)31.6%的鈣鈦礦硅基疊層太陽(yáng)能電池。這款1平方厘米的太陽(yáng)能電池具有獨(dú)特性，鈣鈦礦層被沉積在被稱為“混合制造工藝”的硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池上。
該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，成功地將這樣的疊層應(yīng)用于制絨表面是這種太陽(yáng)能電池工業(yè)生產(chǎn)的重要先決條件。
優(yōu)化后的鈣鈦礦硅太陽(yáng)能電池的掃描電子顯微鏡 (SEM) 圖像 圖源：公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)
工業(yè)硅太陽(yáng)能電池通過(guò)微米級(jí)金字塔形紋理化處理來(lái)引導(dǎo)更多的陽(yáng)光進(jìn)入電池，并減少反射損失。以這種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)來(lái)制造鈣鈦礦硅基疊層太陽(yáng)能電池，能夠帶來(lái)更高的能量產(chǎn)出，并促進(jìn)新型電池類(lèi)型與現(xiàn)有制造工藝的整合。
“然而，硅太陽(yáng)能電池的金字塔形表面給鈣鈦礦硅基疊層電池的頂部電池帶來(lái)了挑戰(zhàn)，”弗勞恩霍夫ISE鈣鈦礦材料與界面組負(fù)責(zé)人Juliane Borchert博士解釋道，“實(shí)際上，我們需要一種特殊的方法來(lái)將鈣鈦礦層均勻地施加在制絨硅表面。我們實(shí)驗(yàn)室正在研究一種結(jié)合了蒸鍍與濕化學(xué)沉積的混合工藝，以克服這一障礙?！?/span>
弗勞恩霍夫 ISE 的研究人員成功生產(chǎn)出 1 cm2 鈣鈦礦硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池，最高效率為 31.6%。對(duì)于底部子電池，他們使用了目前工業(yè)上使用的標(biāo)準(zhǔn)硅太陽(yáng)能電池。圖源：公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)
弗勞恩霍夫ISE制造的這款疊層太陽(yáng)能電池結(jié)合了“PrEsto”和“MaNiTU”兩個(gè)研究項(xiàng)目的成果，“PrEsto”和“MaNiTU”這兩個(gè)研究項(xiàng)目分別試圖研究新的鈣鈦礦硅疊層太陽(yáng)能電池生產(chǎn)方法和材料，據(jù)報(bào)道Fraunhofer ISE的此項(xiàng)工作還得到了阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（KAUST）科學(xué)家的密切支持。其31.6%的效率也已由弗勞恩霍夫ISE的CalLab認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。
“為了達(dá)到這一效率，我們專注于鈣鈦礦頂部電池，特別是優(yōu)化了鈣鈦礦層與電子傳輸層之間的鈍化效果，”Juliane Borchert補(bǔ)充道，“我們預(yù)計(jì)通過(guò)對(duì)硅底部電池的改進(jìn)，效率還可以進(jìn)一步提升。”
今年夏天，英國(guó)Oxford PV公司在歐洲Intersolar展會(huì)上推出了一款新組件，該組件也采用了鈣鈦礦電池，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.6%。而今年早些時(shí)候， KAUST的研究人員開(kāi)出了另一種新型鈣鈦礦疊層電池，其PCE略高，達(dá)到33.2%。
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