染料薄膜可大大提升太阳能电池效率

来源:发布时间:2008-08-04 09:35:59

    美国科学家最近发现可以利用有机染料(organic dyes)来汇聚太阳光,使太阳能电池的输出功率提高10倍,而且这项技术的规模可以扩大,使太阳能发电能与石化燃料发电一较长短。

 

    传统光伏电池的集光器(concentrator)是利用大型移动式反射镜来追踪太阳,借此来收集并汇聚大面积的太阳光,来提高太阳能输出功率。由于反射镜的建造和维修所费不低,替代方法之一是改采“发光式太阳集光器”(Luminescent solar concentrator),它们通常是一块含有染料分子的透明塑料,染料分子会吸收入射光并发出波长较长的光,大部分的光因全反射而被局限在塑料块中,再由紧邻塑料块的太阳能电池加以收集。

 

    然而,由于塑料块会吸收光,这类组件的总增益很难超过1。为此,麻省理工学院(MIT)的Marc Baldo等人改变作法,他们在玻璃上沉积Pt(TPBP)及DCJTB两种有机染料的薄膜,并搭配几种技术创新,预计可使增益突破10。

 

    增益的提高源自集光效率(即是输出电力与输入太阳能功率的比值)的提升。MIT小组指出,先前的发光式集光器效率只有1%,而根据他们的计算,Pt(TPBP)及DCJTB集光器的效率分别为4.1%和5.9%,若能透过串迭(tandem)收集频宽更广的入射光,效率还可再提高。他们算出Pt(TPBP)与DCJTB的结合可以产生6.8%的效率,与太阳能电池耦合后的效率可超过20%。

 

    目前Baldo等人已经制造出几何增益(geometric gain,即集光器和太阳能电池的面积比)为45的集光器,而计算得到的DCJTB集光器总增益为11。尽管如此,太阳能还是比石化燃料贵多了。Baldo指出,太阳能必须降至每瓦约1美元才有竞争力(目前为每瓦50美元),因此集光器的总增益必须要提升至50才行。

 

    所幸MIT的人员预测Pt(TPBP)在几何增益为630下,可产生30至60的总增益,而且这种集光器的制造费用非常便宜,因此不会让成本明显增加。
 
    (编辑:于占涛)


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200808/04/278586.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
30.2%!印度理工学院制备出高效率透明钙钛矿-硅叠层太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2026-03-05 09:21:59

印度理工学院孟买分校的研究人员制造了一种基于空穴传输层的透明四端钙钛矿太阳能电池,该空穴传输层既能抑制界面复合,同时增强光致发光量子产额和准费米能级分裂。叠层电池示意图图片来源:印度理工学院孟买分校研究人员表示,TBMPTFSI浓度在15%至20%之间进行极限提取,并对HTL自旋涂层速度进行精确调整,显著提升了每种钙钛矿组的效率、开路电压和填充因子。

新颖界面层将反式钙钛矿太阳能电池效率推高至26%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-03-02 08:59:00

深圳大学和中国海洋大学的研究人员报告了一种小分子阴极界面材料HL220的开发,旨在提升倒置钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。电学和形态学分析的综合结果表明,HL220有效抑制界面复合,并降低器件内串联电阻。总体而言,HL220作为有效的阴极界面层,同时改善薄膜形态、能级对齐和电极接触。结果凸显了小分子夹层在实现高效、耐用的倒置钙钛矿太阳能电池方面的潜力,适合进一步放大和实际应用。

效率突破15%!我国新一代太阳能电池研究取得新进展来源:央视 发布时间:2026-02-26 15:30:35

提到太阳能电池,很多人首先想到的是屋顶上的深蓝色硅板。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在一种新型太阳能电池材料上,实现了超过15%的光电转换效率,并获得了国际权威机构认证。据了解,这项技术的核心材料叫:铜锌锡硫硒太阳能电池。正因为这些优势,铜锌锡硫硒太阳能电池被认为是非常有潜力的下一代太阳能电池技术。

协鑫集成申请叠层太阳能电池专利,提升电池效率来源:金融界 发布时间:2026-02-24 08:46:00

国家知识产权局信息显示,协鑫集成科技股份有限公司申请一项名为“叠层太阳能电池及其制备方法和光伏组件”的专利,公开号CN121531890A,申请日期为2025年11月。芜湖协鑫集成新能源科技有限公司,成立于2022年,位于芜湖市,是一家以从事其他制造业为主的企业。通过天眼查大数据分析,芜湖协鑫集成新能源科技有限公司共对外投资了2家企业,参与招投标项目36次,专利信息149条,此外企业还拥有行政许可28个。

特斯拉拟选址纽约、亚利桑那及爱达荷州 提升太阳能电池产能来源:彭博社 发布时间:2026-02-10 10:00:00

据悉,太阳能电池是用于制造太阳能电池板的薄晶片。纽约州帝国发展局和亚利桑那州州长办公室均未回应置评请求。马斯克上月曾表示,特斯拉的目标是实现每年100千兆瓦的太阳能电池产能,为地球及太空中的数据中心供电。然而,特斯拉的“太阳能屋顶”产品始终未能突破小众市场,仅在部分房主群体中得到应用。

激光诱导烧结助力电镀Ni/Cu TOPCon电池效率提升0.45%来源:晶硅太阳能电池技术 发布时间:2026-02-09 09:34:08

结果与讨论3.1LIF对电镀TOPCon电池性能的显著提升研究首先在完整的“Ni电镀-低温烧结-Cu电镀”工艺后引入LIF处理。与传统的“Ni电镀+烧结+Cu电镀”相比,效率提升了0.45%,Voc提升了0.86mV。研究结论这项研究系统地证明了激光诱导烧结技术在电镀Ni/CuTOPCon电池金属化中的巨大潜力:性能显著增强:在传统工艺基础上叠加LIF,可修补界面损伤,效率提升0.401%。采用“Ni电镀-6VLIF-Cu电镀”的简化工艺,不仅省去了烧结炉设备,还实现了24.74%的高效率,较传统工艺提升0.45%。

瑞士屋顶光伏服役30年,发电效率仍超八成来源:能源转型与双碳观察 发布时间:2026-01-29 09:18:56

瑞士研究团队发现,热量是影响电池板寿命的关键因素。封装胶膜老化会产生易引发腐蚀的化学物质,进而导致电池板发电效率下降。该研究对房主与电网的意义若光伏电池板在使用超30年后仍能保持较高发电效率,将彻底改变太阳能作为投资的成本效益计算。此外,这一发现还关乎气候保护与公众健康。对“长寿命”的客观认知该研究并非表明所有光伏电池板都能以最小的损耗运行超过30年。

协鑫集成申请钙钛矿电池界面修饰层结构专利,抑制非辐射复合提升电池效率来源:金融界 发布时间:2026-01-23 08:32:49

国家知识产权局信息显示,协鑫集成科技股份有限公司;芜湖协鑫集成新能源科技有限公司申请一项名为“钙钛矿电池及其制备方法、叠层电池和光伏组件”的专利,公开号CN121368259A,申请日期为2025年10月。通过天眼查大数据分析,协鑫集成科技股份有限公司共对外投资了32家企业,参与招投标项目504次,财产线索方面有商标信息21条,专利信息304条,此外企业还拥有行政许可45个。

量产电池效率全球第一!高效柔性薄膜砷化镓电池企业完成融资来源:东吴光伏圈 发布时间:2025-12-31 09:11:01

近日,中肃资本完成对江苏宜兴德融科技有限公司的B轮投资。据悉,德融科技的核心产品高效率柔性薄膜砷化镓太阳能电池,始终高居国内光伏电池效率榜榜首,可广泛应用于航空航天、物联网等领域。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

27.2%!中科院游经碧团队Science:HVCD策略制备高效率钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:11:11

近期,中国科学院半导体研究所游经碧研究员领导的团队发现,基于MACl制备的钙钛矿薄膜存在垂直方向上氯分布不均匀的问题,主要原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集。基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜,团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。该研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面的协同提升,将为其产业化发展提供重要支撑。

新闻排行榜
本周
本月