双面太阳能电池实现突破、发电量额外增加30%(太阳能电池效率最新)
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2022-12-28 18:18:51
据报道，来自瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的研究人员开发了一种新的低温生产工艺，该工艺生产的基于铜铟镓二硒（CIGS）的双面薄膜太阳能电池效率创纪录，其前照式的效率达到创纪录的19.8%，后照式的效率达到10.9%。
基于铜铟镓二硒（CIGS）的双面薄膜太阳能电池可以从正面和背面收集太阳能，因此可能比传统太阳能电池产生更多的太阳能。然而，这种电池一般采用高温沉积工艺生产。当温度超过550℃时，会发生化学反应，形成氧化镓界面层，阻挡阳光产生的电流。这降低了电池的能量转换效率。
到目前为止，单个电池的最高值是正面为9.0%，背面为7.1%。领导Empa薄膜和光伏实验室的AyodhyaN.Tiwari教授表示，“对于具有前后透明导电触点的太阳能电池来说，要获得良好的能量转换效率真的很困难。”
Empa团队开发的低温沉积工艺，可以产生更少的氧化镓，为提高电池效率铺平了道路。他们使用少量银来降低CIGS合金的熔点，并在仅350°C的沉积温度下获得具有良好电子特性的吸收层。他们使用高分辨率透射电子显微镜（TEM）分析了多层结构，并没有在界面处检测到任何氧化镓。
此外，该团队还成功地在柔性聚合物基板上制造了双面CIGS太阳能电池。科学家们说，考虑到材料的轻便性和灵活性，他们希望这将扩大这种电池的潜在应用范围。上述研究成果已于近期发表在了《自然能源》杂志上。
Tiwari说，“双面CIGS技术有潜力产生超过33%的能量转换效率，为未来的薄膜太阳能电池开辟了新的可能性。我们现在正试图与欧洲各地的重点实验室和公司建立合作关系，以加速该技术的发展和更大规模的工业生产。”
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