新的双层太阳能电池集记录，以有效发电

时间：2021-08-03 17:52:02 来源：

Qifeng Han是一名访问研究助理，拥有由UCLA开发的新太阳能电池。oszie tarula / ucla

来自UCLA Samueli工程学院的材料科学家开发了一个高效的薄膜太阳能电池，由于其双层设计，从阳光下产生更多能量的能量。

通过喷涂薄的钙钛矿层 - 一种廉价的铅和碘化合物制成 - 已经显示出在从阳光下捕获能量非常有效 - 在市售的太阳能电池上。形成该装置底层的太阳能电池由铜，铟，镓和硒化合物或CIGs制成。

该团队的新细胞从太阳转换了22.4％的进入能量，这是钙钛矿串联太阳能电池的功率转换效率的记录。在美国能源部全国可再生能源实验室的独立测试中确认了表现。（以前的记录，由IBM的Thomas J. Watson研究中心的一组集团举办的2015年，是10.9％。）UCLA设备的效率率类似于目前主导光伏市场的多晶硅太阳能电池的效率。

今天发表于科学的研究是由杨阳，加州大学州的Carol和Lawrence E. Tannas Jr.材料科学教授领导。

“随着我们的串联太阳能电池设计，我们在同一设备区域上，我们将从太阳光谱的两个不同部分绘制能量，”杨说。“与单独的CIGS层相比，这增加了阳光产生的能量。”

杨补充说，喷涂在一层钙钛矿上的技术可以容易且廉价地融入现有的太阳能电池制造方法中。

细胞的CIGS基层，其约为2微米（或两千秒）厚，吸收阳光，并以其自身的速度为18.7％的效率产生能量，但添加1微米厚的钙钛矿层提高了其效率 - 就像如何向汽车发动机添加涡轮增压器可以提高其性能。这两层由UCLA研究人员设计的纳米镜头界面连接;界面有助于为设备提供更高的电压，从而增加它可能导出的电量。

并且整个组件坐在约2毫米厚的玻璃基板上。

“我们的技术从其原始性能中提升了现有的CIGS太阳能电池性能，”杨说。“这意味着能源成本降低了20％。”

他补充说，使用双层设计的设备最终可能会接近30％的电源转换效率。这将是研究小组的下一个目标。

该研究的牵头作者是Qifeng Han，杨实验室的访问研究助理，姚聪Hsieh和Lei Meng，他们最近在UCLA赢得了博士学位。该研究的其他作者是杨的研究小组和来自日本的Atsugi研究中心的研究小组和研究人员的成员。

该研究得到了国家科学基金会和科学研究空军办公室的支持。杨和他的研究小组一直在串联太阳能电池工作了几年，其成就包括开发可在窗户中使用的透明串联太阳能电池。

出版物：Qifeng Han等人，“高性能佩罗夫斯基钛矿/铜（IN，GA）SE2MONOLITHIC串联太阳能电池，”2018年8月31日：卷。 361，第6405页，第904-908页; DOI：10.1126 / science.aat5055.

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