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《太阳能电池效率达到46%创造新纪录》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： chenss
  • 发布时间：2014-12-24

  • 一项新的世界记录是太阳光直接转换为电能。由法国Soitec and CEA-Leti和德国的Fraunhofer太阳能研究所开发的多结太阳能电池能够将太阳光的46%转化为电能。多结电池用于聚光光伏(CPV)系统，可在拥有大量直接日照辐射地区的光伏电厂生产低成本电力。这是此合作机构在一年内的第二项记录，此前一项记录宣布于2013年9月，清晰显示了欧洲在光伏研究及行业中强大的竞争力。

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  • 《瑞士硅-钙钛矿太阳能电池效率达25.2% 创新纪录》
    • 来源专题：集成电路制造与应用
    • 编译者：shenxiang
    • 发布时间：2018-06-21
    • 据外媒NewAtlas报道，硅一直是太阳能电池技术的首选材料，因为其具有价格低廉、稳定且高效等特别。不幸的是，硅太阳能电池的转换效率正快速接近其理论极限，但将其与其他材料配对可能有助于突破该上限。现在，瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)的研究人员已经开发出一种新的硅和钙钛矿太阳能电池组合技术，并报告了25.2％的效率纪录-这是这种太阳能电池组合技术的全新记录。 目前市场上的硅太阳能电池的效率最高可达20％到22％，这并不差，但并不能使该技术有更大的发展空间。近年来，钙钛矿作为一种理想的替代品，其效率从2009年的3.8％提高到2016年的20％以上。尽管如此，它的价格比普通硅太阳能电池贵，并且具有其自身的效率上限。 在一个太阳能电池中使用钙钛矿和硅可能有助于发挥这两种材料的优势。钙钛矿在将绿光和蓝光转换为电能方面效果更好，而硅专用于红光和红外光，因此它们可以捕获更宽的光谱范围。 “通过结合这两种材料，我们可以最大限度地利用太阳光谱并增加发电量，”该研究的作者FlorentSahli和JérémieWerner表示。“我们所做的计算和工作表明，30％的效率应该很快就能实现。” 该团队的新型硅-钙钛矿太阳能电池已经实现了25.2％的效率。这超过了2015年研发的由单晶硅太阳能电池和钙钛矿型太阳能电池层叠而成的串联结构的太阳能电池，其效率仅为13.7%。这些串联电池的主要障碍在制造过程中。通常，钙钛矿将作为液体沉积在表面上，但硅的质地使其变得困难。它由大约五微米高的大量“金字塔”结构组成，可以更好地捕捉和吸收光线。 Sahli表示：“到目前为止，制造钙钛矿/硅串联电池的标准方法是弄平硅电池的‘金字塔’，但这会降低其光学性能，并因此降低其性能，然后将钙钛矿电池沉积在其顶部。它还增加了制造过程的步骤。” 在这项研究中，科学家首先使用蒸发来创建覆盖‘金字塔’的无机基层。然后，通过旋涂将液体有机溶液加入，其渗入基层的孔隙中。最后，团队将衬底加热到150°C（302°F），这样钙钛矿就会在顶部结晶，形成覆盖整个硅表面的薄膜。研究人员表示，这个过程相对简单，只需几个额外的步骤就可以结合到现有的生产线中。这将有助于新的串联电池生产，而不会使成本过高。
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  • 《硅基III-V多结太阳能电池效率创下纪录达到25.9％》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：Lightfeng
    • 发布时间：2020-09-19
    • 作为资助的MehrSi项目的一部分，德国弗劳恩霍夫太阳能系统ISE研究所与伊尔默瑙技术大学，马尔堡菲利普斯大学以及沉积设备制造商Aixtron SE合作，通过优化层结构和技术，使硅衬底上生长的多结太阳能电池效率达到25.9％，创下了纪录。 镓和磷原子必须在与硅的界面上占据正确的晶格位置，因此必须很好地控制原子结构，这需要极高的精度。为了获得必要的外延晶片高质量，在外延生长期间实现所有层的高质量晶体至关重要。 在串联光伏中，高性能太阳能电池材料的不同组合以彼此叠层的形式排列，以便在将光转换为电能时更有效地利用不同波长的太阳光。硅适合吸收太阳光谱的红外部分，然后将几微米厚的不同III-V半导体化合物层施加到硅基底上，以将紫外线、可见光和近红外光更有效地转换为电能。由于使用硅基板的串联光伏电池，多结太阳能电池比基于其他基板的太阳能电池更具成本效益。 建立技术基础之后，项目合作伙伴现在正在努力进一步提高效率并降低制造成本，层沉积将实现更快的速度，更高的产量，成本更加优化。特别是，III-V型太阳能电池层中的位错密度将从108cm-2减小到1-5x106cm-2的范围，以将效率提高到30％以上。 Aixtron多年来已经与多家合作伙伴合作开发了这种基于硅的III-V多结太阳能电池，得益于Aixtron开发的先进系统技术以及与项目合作伙伴的良好合作，该项目得以实现。 。
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