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德國斯圖加特巴登-符騰堡州太陽能和氫氣研究中心（ZSW）的一個(gè)研究小組將鈣鈦礦與銅銦鎵硒（CIGS）相結(jié)合，構(gòu)建了效率超過21%的串聯(lián)太陽能組件。

【資料圖】

雖然串聯(lián)太陽能組件可實(shí)現(xiàn)的最佳性能僅略高于22%，但ZSW聲稱，已在較小的實(shí)驗(yàn)室電池中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)26.6%的效率。

團(tuán)隊(duì)表示，他們使用的原型材料的面積為9平方厘米，具有適合工業(yè)化制造的、可升級(jí)的組件結(jié)構(gòu)。

ZSW與Karlsruhe Institute of Technology合作開展了這項(xiàng)研究。

串聯(lián)組件是由兩個(gè)太陽能組件夾在一起組成的，因此可比傳統(tǒng)組件提供更多的電能。不同的活性層協(xié)同工作，通過共同利用太陽能光譜的寬度，而不是單個(gè)太陽能電池的使用來提高效率。

研究所表示，串聯(lián)組件是前景廣大的新一代技術(shù)，可以加速光伏系統(tǒng)的推廣，產(chǎn)生更多的太陽能電力。目前，硅太陽能電池的效率正在迅速接近約27%的實(shí)際極限。就目前而言，串聯(lián)太陽能組件可以將效率提升至遠(yuǎn)超過30%。

研究人員從優(yōu)化子組件開始。為了允許足夠的光線通過底部，組件頂部的鈣鈦礦半組件必須高效且半透明。團(tuán)隊(duì)為此做了一些改進(jìn)，包括開發(fā)更透明的電極和加強(qiáng)邊界層的鈍化。

研究所表示，他們的串聯(lián)結(jié)構(gòu)在效率方面優(yōu)于單個(gè)電池或組件，證明了串聯(lián)太陽能組件的優(yōu)越性。

串聯(lián)太陽能組件的好處

將鈣鈦礦和CIGS配對(duì)的串聯(lián)太陽能電池的好處不僅限于高效率。這種薄膜技術(shù)也可以用在塑料或鋼膜上，制成輕型、靈活的組件，用于更多的場景。

它們可以常規(guī)安裝在太陽能電站中，也可以無縫集成到車輛和不能承受重載荷的工廠屋頂上。使用薄膜光伏組件發(fā)電的成本也更低。

研究所的專家將這些薄膜技術(shù)專用于他們的組件，該組件的底部由鈣鈦礦和CIGS制成。

在研究所和行業(yè)專家的早期項(xiàng)目中，這一技術(shù)已用于大規(guī)模生產(chǎn)。ZSW的當(dāng)下目標(biāo)是與感興趣的行業(yè)客戶共同努力，進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模并聯(lián)合開發(fā)串聯(lián)薄膜技術(shù)。

最近，來自西北大學(xué)、多倫多大學(xué)和托萊多大學(xué)的另一個(gè)研究小組聲稱，已開發(fā)出一種可與傳統(tǒng)硅太陽能電池相媲美的、轉(zhuǎn)換效率為27.4%的全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池。

10月，瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員聲稱，CIGS柔性太陽能電池的效率達(dá)到了22.2%。