10月10日,經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)——中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的檢測認(rèn)證,工程材料研究院自主研制的1.68 電子伏特(eV)寬帶隙反式鈣鈦礦太陽能電池,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22.32%,刷新了鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池中同類產(chǎn)品原20.58%的世界紀(jì)錄。
鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽能電池,可直接將光能轉(zhuǎn)換成電能。與單晶硅、薄膜等傳統(tǒng)太陽能電池相比,鈣鈦礦電池具有原材料儲量豐富、成本低廉、帶隙可調(diào)、制備工藝簡單等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),因此,近十年,“多才多藝”的鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展迅速,被應(yīng)用于石油、海洋、交通、通訊/通信、氣象等眾多領(lǐng)域。
研究表明,將鈣鈦礦太陽能電池與晶硅太陽能電池堆疊使用,可以有效拓寬太陽光譜的利用范圍,減少固有損耗并提高整個(gè)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。目前,鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池最高已認(rèn)證的光電轉(zhuǎn)換效率為33.7%,大大高于單結(jié)鈣鈦礦(26.1%)或硅(26.8%)電池。
中國光伏行業(yè)協(xié)會(CPIA)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,光電轉(zhuǎn)換效率每提升1%,對應(yīng)的度電成本將下降5%-7%。為進(jìn)一步提升鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率,針對寬帶隙鈣鈦礦電池存在的非輻射復(fù)合損耗難題,工程材料研究院新能源材料研究中心的工程技術(shù)人員,突破傳統(tǒng)思維,創(chuàng)新采用多級界面調(diào)控方法,成功將疊層太陽能電池中鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率相比提高了8.5%,達(dá)到世界領(lǐng)先水平,為鈣鈦礦/晶硅疊層電池效率超越34%鋪平了道路,為大型清潔電力基地建設(shè)及清潔能源替代提供科技支撐。
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