美國科學(xué)家制造出一種三結(jié)太陽能電池 效率達39.5%
美國科學(xué)家制造了一種三結(jié)太陽能電池,其效率達到了39.5%,創(chuàng)下了單太陽光照下任何類型電池的世界紀錄。盡管這一概念所依賴的材料和工藝對大多數(shù)商業(yè)用途來說仍過于昂貴,但它很快就會在衛(wèi)星和其他太空技術(shù)中得到實際應(yīng)用。 由美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家在沒有聚光器的正常照明下創(chuàng)造了太陽能電池效率的新世界紀錄,基于三層III-V材料的電池效率達到39.5%。 這一新的記錄打破了NREL之前39.2%的記錄,通過各種創(chuàng)新,該小組能夠極大地簡化該設(shè)備,使用三端串聯(lián)而不是之前的六端。此前三結(jié)型太陽能電池的記錄是夏普公司在2013年創(chuàng)下的37.9% 最近發(fā)表在《焦耳》雜志上的一篇論文“厚量子阱超晶格使三結(jié)太陽能電池具有39.5%的地面效率和34.2%的空間效率”對這種電池進行了全面描述。該小組將鎵銦砷(GaInAs)、砷化鎵(GaAs)和砷化鎵銦(GaInP)層結(jié)合起來,創(chuàng)造出一種可以吸收大量太陽光譜的設(shè)備。 這種方法的關(guān)鍵是NREL最新的“量子阱”工作,它允許它更好地調(diào)整每一層來吸收太陽光譜的不同部分。NREL的高級科學(xué)家和電池設(shè)計師Ryan France說,“雖然砷化鎵是一種優(yōu)秀的材料,通常用于III-V型多結(jié)電池,但它不具有與三結(jié)電池相當正確的帶隙,這意味著三個電池之間的光電流平衡不是最佳的! |