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日本开发出转化率破纪录的太阳能电池

ufo在线 科学探索 2019-09-18 20:01:08 129 0 标签1标签2
太阳能电池板的价格比过去便宜不少,但对居民来说安装成本仍然居高不下。更高效的产品则可以帮助用户更快收回成本。所以怎样提高面板利用阳光的效率成为太阳能研究和开发的一个重点。

  太阳能电池板的价格比过去便宜不少,但对居民来说安装成本仍然居高不下。更高效的产品则可以帮助用户更快收回成本。所以怎样提高面板利用阳光的效率成为太阳能研究和开发的一个重点。据Arstechnica报道,最近,一个日本团队开发出转化效率破记录的太阳能电池板。

  日本开发出转化率破纪录的太阳能电池  标签1 标签2 第1张

  组成太阳能板的硅单元有一个理论效率极限为29%,但到目前为止,这一数字已被证明难以实现。事实上,效率可以达到20%的产品就被认为是非常好的太阳能电池板。不过日本化学制造公司Kaneka 的研究人员开发了一种光线转化率26.3%的太阳能电池,打破之前25.6%的纪录。虽然只是增加了2.7%的效率,但在改进太阳能电池技术越来越艰难的今天实属不易。

  不仅如此,研究人员在论文中还提到,他们向《NatureEnergy》杂志提交研究报告后又进一步优化太阳能电池的效率,达到了26.6%。而且这个结果已经被国家可再生能源实验室(NREL)认可。

  在《NatureEnergy》杂志的文章中,研究人员描述了一个由高质量薄膜异质结层(HJ)构建的180.4平方厘米硅单元——也就是说,该单元内电子不能存在的空隙将大大减少。异质结层控制技术在太阳能电池制造中被广泛采用,松下(Panasonic)就在布法罗市的 SolarCity工厂中使用它为特斯拉制造电池,而Kaneka也有自己专属的异质结层技术。

  对于这种破纪录的太阳能电池,Kaneka研究人员还把低阻电极放到硅单元的背面,从而最大化地收集单元内的光子。这种技术在许多太阳能电池中很常见,硅单元的表面被涂上一层非晶硅和一层抗反射膜用于保护单元内的组件,以及更有效地收集光子。

  在描述过太阳能电池的体系结构后,Kaneka研究者分析了阻止硅单元达到29%理想效率的能量损耗,这可能有助于未来太阳能电池制造商优化硅单元,以接近极限效率。Kaneka研究人员估计,整体效率降低原因包括0.5%的电阻损耗,1%的光学损失(单元接收光的方式),以及1.2%的外部电子重组。

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