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知识科普与应用延伸
聚光光伏(CPV)是一种光伏(PV)技术,为了发电,CPV 使用透镜或曲面镜将阳光聚焦在
在于它的高光电转换效率。HCPV 技术最适合应用于大型电厂,特别是在阳光日照充足、干燥、低湿度的地区。
随着光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业
生长的微米级二维层状钙钛矿薄膜,而且可实现有效的层间电荷传输,具有优异的太阳能电池的光电转换效率。
钙钛矿的多相量子阱结构已经被大多数科研工作者成功制备,然而通过采用新型离子液体有机胺盐和巧妙的
取向和结构特征,有利于器件性能的提升。
钙钛矿薄膜的单一量子阱结构进一步被飞秒激光光谱所印证,纯相二维钙钛矿展示出单一的漂白峰和荧光光谱是强有力的纯相量子阱证据。邢贵川解释道,从分立且单一的光学特征
》。
近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提升至25%以上。高性能钙钛矿太阳能电池中一般含有甲脒和甲胺等有机阳离子,然而甲胺遇热易分解的特性导致其热稳定性远达不到商业化标准;此外钙钛矿
钙钛矿太阳能电池的光伏性能。
利用同步辐射掠入射X射线衍射、紫外光电子能谱、紫外可见吸收光谱以及荧光光谱等技术,全面研究界面层的结构和组成,并从缺陷钝化效果、能级匹配和薄膜疏水性等方面探讨界面层的结构和
调整以理想地匹配太阳光谱。
2012年,研究人员首先发现了如何使用卤化钙钛矿作为光吸收层来制作稳定的薄膜钙钛矿太阳能电池,其光子至电子的光转换效率超过10%。从那时起,钙钛矿型太阳能电池的太阳光-电能
转换效率猛增,实验室记录为25.2%。研究人员还将钙钛矿光伏电池与常规晶硅电池结合在一起,这些硅-钙钛矿串联电池的记录效率目前为29.1%(超过常规硅电池的27%的记录),并且还在迅速上升。随着电池效率
太阳能转换效率世界纪录,达到47.1%,接近50%。该效率是在聚光条件下测得的,如果在单倍太阳光照射下该电池的转化效率同样创造了效率记录,达到39.2%。
NREL高效晶体光伏小组的首席科学家
JohnGeisz的论文《六结III-V太阳能电池在143个太阳光下的转换效率为47.1%》发表在《自然能源》杂志上。
NREL研究人员依靠具有广泛光吸收特性的III-V材料,电池的六个结(光敏层)中的每个
薄膜。
掩模存在下钙钛矿外延生长过程。图片来源:Nature
随后,生长出来的钙钛矿单晶薄膜可被剥离下来并随后转移至另外任意一种衬底上。XRD和光致发光光谱等测试显示,转移的单晶薄膜可以保持良好
应用于光伏器件。研究者制备了岛-桥式的柔性光伏器件阵列,每个0.5 cm 0.5 cm的岛由金属桥互连。在初始反向扫描条件下,能量转换效率(PCE)最高值为20.04%。整个梯度单晶
,单节器件的能量转换效率已超过18%,效率甚至可以跟硅基薄膜技术相比拟,"可以说,在有机太阳能电池领域,中国科学家处于比较领先的位置。"
非富勒烯受体材料大幅提高了有机太阳能电池的光电转换效率,但
快光谱工作,通过"慢动作"观察到光子到电子的转换过程。张春峰打了个比方说,实验使用了10飞秒的超快脉冲激光光谱学,相当于一台极快的"相机",一秒钟产生10的14次方的图像,这样可以将一些微小瞬时的变化
,单节器件的能量转换效率已超过18%,效率甚至可以跟硅基薄膜技术相比拟,"可以说,在有机太阳能电池领域,中国科学家处于比较领先的位置。"
非富勒烯受体材料大幅提高了有机太阳能电池的光电转换效率,但
快光谱工作,通过"慢动作"观察到光子到电子的转换过程。张春峰打了个比方说,实验使用了10飞秒的超快脉冲激光光谱学,相当于一台极快的"相机",一秒钟产生10的14次方的图像,这样可以将一些微小瞬时的变化
应用
1.新型六结叠层太阳能电池效率已接近50%
由于半导体固有的带隙特点,单结半导体太阳能电池的光电转换效率存在理论极限,即肖克利奎伊瑟效率极限。而将不同带隙(光谱响应范围不同)的电池进行串联
器件光电转换效率最高值,即使在无聚光条件下整个器件依旧可以获得近40%的转换效率,也是目前无聚光太阳能电池器件的最高记录。电池的六个结(光敏层)中的每个结点都经过专门设计,可以捕获来自太阳光谱特定部分的
,具体体现在:
(1)转换效率高:HIT 电池采用非晶硅层降低表面悬挂键密度和异质结界面态密度,实现超高转换效率。HIT 电池的开路电压可以达到 740mV 以上,主要原因是:1)硅片表面
密度大幅度降低,因此电池的开路电压比常规电池高,进而实现超高转换效率。目前,HIT 电池的实验室效率在 26%以上,现有设施的平均量产效率在 23%以上,效率优势显著。
(2)双面率高:HIT