一種新型串聯(lián)太陽(yáng)能電池（tandem solar cell），根據轉換成電能的光子的比例來(lái)衡量，其效率達到24%。該團隊表示，這一結果創(chuàng )下了迄今為止使用有機和鈣鈦礦基吸收劑組合（combination of organic and perovskite-based absorbers）所達到的最高效率的新紀錄。

該太陽(yáng)能電池由Wuppertal大學(xué)的Thomas Riedl教授和Cologne大學(xué)物理化學(xué)研究所的研究小組共同開(kāi)發(fā)。研究結果發(fā)表在4月13日的Nature雜志上，題為“氧化銦鈣鈦礦/有機串聯(lián)太陽(yáng)能電池”（Perovskite/organic tandem solar cells with indium oxide interconnect）。

研究團隊表示，傳統的太陽(yáng)能電池技術(shù)主要以硅為基礎，在大多數情況下，許多人認為它“已經(jīng)很好了”，“很難期望它們的效率有顯著(zhù)的提高，因此，開(kāi)發(fā)能夠對能源轉型作出決定性貢獻的新太陽(yáng)能技術(shù)變得更加必要?！?/span>

在這項研發(fā)中，結合了兩種這樣的替代吸收材料。研發(fā)中使用的有機半導體，是一種在一定條件下可以導電的碳基化合物。它們與一種鈣鈦礦（perovskite）配對，這種鈣鈦礦基于鉛鹵素化合物（lead-halogen compound），具有優(yōu)異的半導體性能。與傳統的硅電池相比，這兩種技術(shù)生產(chǎn)所需的材料和能源都要少得多，這使得制造更具可持續性的太陽(yáng)能電池，成為可能。

陽(yáng)光由不同波長(cháng)的光波組成，高效的太陽(yáng)能電池必須將盡可能多的光波轉換成電能。這可以通過(guò)所謂的串聯(lián)電池實(shí)現。在這種電池中，不同的半導體材料結合在一起，每種材料吸收不同范圍的太陽(yáng)光譜。在Wuppertal-Cologne的這項研究中，有機半導體用于光的紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光部分，而鈣鈦礦在近紅外線(xiàn)部分有效吸收。

類(lèi)似的材料組合以前也曾被探索過(guò)，但研究團隊現在已經(jīng)成功地顯著(zhù)提高了它們的性能。在項目開(kāi)始時(shí)，之前最好的鈣鈦礦／有機串聯(lián)電池的效率約為20%。而這項研究則將效率提升至前所未有的24%。

Cologne大學(xué)物理化學(xué)研究所的Selina Olthof博士評論說(shuō)：“為了達到如此高的效率，太陽(yáng)能電池內部材料之間的界面損失必須最小化?！薄盀榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題，Wuppertal小組開(kāi)發(fā)了一種互連方式，將有機亞細胞和鈣鈦礦亞細胞在電子和光學(xué)上耦合起來(lái)?！?/span>

作為互連層，在太陽(yáng)能電池中集成了一層薄薄的氧化銦，厚度為1.5nm，以盡可能地降低損耗。Cologne的研究人員在評估界面和互連線(xiàn)的能量和電性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，以便識別損耗過(guò)程并進(jìn)一步優(yōu)化組件。

Wuppertal的研究小組進(jìn)行的模擬測試表明，采用這種方法，未來(lái)可以實(shí)現效率超過(guò)30%的串聯(lián)電池。

（文章來(lái)源：財經(jīng)涂鴉）