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新突破!钙钛矿-CIGS轻型串联组件效率超21%

录入时间:2022/11/25 作者/来源:PV Tech 每日光伏新闻

德国斯图加特巴登-符腾堡州太阳能和氢气研究中心(ZSW)的一个研究小组将钙钛矿与铜铟镓硒(CIGS)相结合,构建了效率超过21%的串联太阳能组件。

虽然串联太阳能组件可实现的最佳性能仅略高于22%,但ZSW声称,已在较小的实验室电池中实现了高达26.6%的效率。

该团队表示,他们使用的原型材料的面积为9平方厘米,具有适合工业化制造的、可升级的组件结构。

ZSW与Karlsruhe Institute of Technology合作开展了这项研究。

串联组件是由两个太阳能组件夹在一起组成的,因此可比传统组件提供更多的电能。不同的活性层协同工作,通过共同利用太阳能光谱的宽度,而不是单个太阳能电池的使用来提高效率。

研究所表示,串联组件是前景广大的新一代技术,可以加速光伏系统的推广,产生更多的太阳能电力。目前,硅太阳能电池的效率正在迅速接近约27%的实际极限。就目前而言,串联太阳能组件可以将效率提升至远超过30%。

研究人员从优化子组件开始。为了允许足够的光线通过底部,组件顶部的钙钛矿半组件必须高效且半透明。团队为此做了一些改进,包括开发更透明的电极和加强边界层的钝化。

研究所表示,他们的串联结构在效率方面优于单个电池或组件,证明了串联太阳能组件的优越性。

串联太阳能组件的好处

将钙钛矿和CIGS配对的串联太阳能电池的好处不仅限于高效率。这种薄膜技术也可以用在塑料或钢膜上,制成轻型、灵活的组件,用于更多的场景。

它们可以常规安装在太阳能电站中,也可以无缝集成到车辆和不能承受重载荷的工厂屋顶上。使用薄膜光伏组件发电的成本也更低。

研究所的专家将这些薄膜技术专用于他们的组件,该组件的底部由钙钛矿和CIGS制成。

在研究所和行业专家的早期项目中,这一技术已用于大规模生产。ZSW的当下目标是与感兴趣的行业客户共同努力,进一步扩大规模并联合开发串联薄膜技术。

最近,来自西北大学、多伦多大学和托莱多大学的另一个研究小组声称,已开发出一种可与传统硅太阳能电池相媲美的、转换效率为27.4%的全钙钛矿串联太阳能电池。

10月,瑞士联邦材料科学与技术实验室的研究人员声称,CIGS柔性太阳能电池的效率达到了22.2%。

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