KAUST团队创造了串联太阳能电池效率的世界纪录

　　当前，晶体硅太阳能电池主导着全球光伏市场，但其组件效率仅约为20-22%。因此，太阳能领域需要创新的材料和方法来产生更高的效率，才能支持全球可再生能源的目标。
　　上图：KAUST光伏实验室的研究人员开发的钙钛矿/硅串联太阳能电池的近景，该电池被公认为世界上效率最高的硅/钙钛矿串联太阳能电池，PCE为33.2%。
　　结合硅和钙钛矿亚电池的串联太阳能电池，被广泛认为是一种有前途的、高性能的、可行的传统晶体太阳能电池替代品，而阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）正在引领这一潮流。KAUST太阳能中心的KAUST光伏实验室（KPV-Lab）的研究人员生产了一种钙钛矿/硅串联太阳能电池，其功率转换效率（PCE）达到了33.2%，这是迄今为止世界上最高的串联装置效率，超过了柏林亥姆霍兹中心（HZB） 32.5%的PCE纪录。
　　现在，该串联装置已经获得了欧洲太阳能测试装置（ESTI）的认证，并在国家可再生能源实验室（NREL）的最佳研究电池效率图表中名列前茅。
　　在材料科学与工程教授、KAUST太阳能中心临时副主任斯特凡·德·沃尔夫（Stefaan De Wolf）博士的带领下，该团队自2016年以来一直在稳步完善钙钛矿/硅串联电池的概念 —— 开发新的材料、方法和器件结构，并解决基本挑战，例如，如何用钙钛矿材料均匀覆盖硅电池的微米级金字塔表面。
　　由此产生的串联太阳能电池，可以将钙钛矿顶部电池与工业兼容的双面纹理硅底部电池结合在一起。钙钛矿顶层吸收蓝光效果最好，而硅基层吸收红光效果最好。这些材料的组合比传统的单结硅类似物更有效地最大限度地捕获阳光并将其转化为电能。
　　这一创新是太阳能领域的重大突破，目前市场预测，到2032年，钙钛矿/硅串联技术将占全球光伏市场份额超过100亿美元。
　　上图：研究科学家Erkan Aydin博士展示了团队研究人员开发的钙钛矿/硅串联太阳能电池。
　　斯特凡·德·沃尔夫博士表示：＂这一新的纪录是在非聚光下任何双结太阳能电池的最高PCE，证明了钙钛矿/硅串联提供超高性能光伏组件的巨大前景，这对于快速实现应对气候变化的可再生能源目标至关重要。＂
　　该团队目前正在探索可扩展的方法，以生产面积超过240平方厘米的工业规模钙钛矿/硅串联电池，以及获得高度稳定的串联设备的策略，这些设备将通过关键的工业稳定性协议。                                 神奇的材料 艾妮莎拉米雷斯 著 科普读物其他 材料学 新材料 理论                         28                                                                购买
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