美国加利福【fú】尼【ní】亚大学洛杉矶分【fèn】校等机构【gòu】的【de】研究人员【yuán】开发出一种新型薄膜太阳能电池,其双层设计大大提【tí】高了光【guāng】电转换效率,性能创造了同类太阳能电【diàn】池新纪录。这【zhè】一成果发【fā】表在新一期【qī】美【měi】国《科学》杂【zá】志上。

这种双层串联结构的太阳能电池,上层喷涂了1微米厚的钙钛矿,有【yǒu】助于高【gāo】效捕捉太阳能,底【dǐ】层是厚【hòu】约1微【wēi】米的铜铟镓【jiā】硒薄膜(CIGS)电池。薄膜【mó】电池【chí】表面经过纳米级的加工,再加【jiā】上【shàng】聚合有机【jī】物空穴传输层。这种设计【jì】可以【yǐ】让【ràng】电池产生更高的电压,从而增加输出功率【lǜ】。整个组件安装【zhuāng】在厚约2毫米的玻璃基板上。

       新【xīn】型电池的光电【diàn】转换【huàn】效率高达22.4%,比【bǐ】2015年【nián】美国国际商用机器公司(IBM)研发的同类太阳能电池10.9%的光【guāng】电转换效率【lǜ】提高了一倍多。这一【yī】新纪录已得到【dào】美国能源部下【xià】属【shǔ】国家可再【zài】生能源【yuán】实验室确【què】认。

这【zhè】项【xiàng】技【jì】术使CIGS太阳能电池的性能提高了【le】近【jìn】20%,也意【yì】味着【zhe】能源成本降低了20%。研究团队的【de】下一个目标是【shì】将电池的光电转换效率提高【gāo】至【zhì】30%。

钙【gài】钛矿材【cái】料是指一类陶瓷氧化【huà】物,因类似结构最早在天【tiān】然【rán】钙钛矿【kuàng】中被发现【xiàn】而【ér】得【dé】名。钙钛【tài】矿太阳【yáng】能【néng】电池被认为【wéi】是【shì】光伏产【chǎn】业的【de】未来热【rè】点,其【qí】喷涂技术【shù】成本低廉,易于操作,容易应用到现有【yǒu】的太阳能电池制造工艺中【zhōng】。钙钛矿的应用可大大提高发电效率【lǜ】,与汽车发动机上【shàng】安装涡轮增压器【qì】的效果类似。