洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)共同創(chuàng )造了鈣鈦礦-硅疊層光伏電池新的世界紀錄,達到31.3%。
鈣鈦礦是一種具有很強光-電轉換效率的材料結構,應用廣泛關(guān)注度高。光伏領(lǐng)域是鈣鈦礦結構材料的主要應用領(lǐng)域之一,鈣鈦礦太陽(yáng)電池是第三代高效薄膜電池的代表。鈣鈦礦結構可設計性強,具有非常好的光伏性能,是光伏近年來(lái)的熱門(mén)研究方向。
鈣鈦礦-硅疊層光伏電池新的效率世界紀錄,達到31.3%
業(yè)內預計未來(lái)通過(guò)使用新型材料的鈣鈦礦太陽(yáng)電池器件的轉換效率最高能達到50%左右,是目前商業(yè)化的太陽(yáng)電池轉化效率的2倍左右。
目前,單結PSCs當前最高轉換效率達25.7%,理論轉化效率可達31%。單結PSCs指只有一個(gè)PN結的鈣鈦礦太陽(yáng)電池,多結PSCs指有多個(gè)PN結的鈣鈦礦太陽(yáng)電池,多結的PSCs光譜吸收效果更好、效率更高,但成本也更高。
資料顯示,鈣鈦礦帶隙寬度可調,可制備高效疊層電池。鈣鈦礦可制備2結、3結及以上的疊層電池,其中2結疊層電池有鈣鈦礦-鈣鈦礦和鈣鈦礦-晶硅疊層電池兩種,轉換效率可提高到40%左右,3結及以上鈣鈦礦疊層電池的理論轉換效率更是能達到50%左右。
如果說(shuō)HJT、TOPCon是太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展到第三階段的代表,而鈣鈦礦-異質(zhì)結、鈣鈦礦-TOPCon疊層電池是第四階段的支柱。美國NREL:碲化鎘、鈣鈦礦技術(shù)可顯著(zhù)降低光伏碳強度。
今年6月,澳大利亞國立大學(xué)Klaus Weber、北京大學(xué)周歡萍以及晶科能源Peiting Zheng等人使用隧道氧化物鈍化接觸(TOPCon)結構的晶硅電池作為底部電池,以及鈣鈦礦薄膜作為頂部電池,制備了單片鈣鈦礦/TOPCon疊層器件。該器件的效率為27.6%,相關(guān)工作發(fā)表于《Advanced Energy Materials》。
雖然當前市場(chǎng)的主流技術(shù)路徑仍是PERC,未來(lái)2-3年P(guān)ERC可能仍為市場(chǎng)主流,但其產(chǎn)線(xiàn)擴張已進(jìn)入尾聲。隨著(zhù)異質(zhì)結(HJT)、TOPCon設備的成熟,太陽(yáng)電池將逐步進(jìn)入第三階段和第四階段。
(文章來(lái)源:PV-Tech)