世界不思議

創新紀錄,德國鈣鈦礦─矽太陽能轉換效率高達 32.5%


鈣鈦礦和矽晶太陽能一直以來都是強大的夥伴,最近德國科學家的串疊型太陽能電池轉換效率創新紀錄,已開發出超過 32% 效率的鈣鈦礦和矽晶太陽能電池。

目前常見的太陽能電池材料為矽晶,其效率、耐用性和成本攤提下來可以說是最符合經濟效益的選擇,但與此同時,矽晶太陽能的轉換效率已經接近天花板,如果要再提升太陽能發電效率,除了持續研究新的材料,可以讓矽晶跟其他電池技術「合作」。

鈣鈦礦則是太陽能材料新貴,其轉換效率在十年內從 4% 提高到 24% 以上,鈣鈦礦─矽晶串疊型太陽能電池的轉換效率跟耐用性,也都比單一使用某種材料都還要好,因為鈣鈦礦材料能更有效地吸收藍光,矽則更專注在紅光跟紅外光。

德國亥姆霍茲柏林能源與材料研究中心(HZB)最近研發的新型串聯太陽能電池,轉換效率便創新紀錄高達  32.5%,其由頂部的好幾層鈣鈦礦跟矽底部組成,鈣鈦礦層可以過濾不同波長的光,最大限度減少電損耗,同時團隊也在活性層跟電極間開發新的介面,有助提高轉換效率。

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本次研究成果也已獲得歐盟太陽能測試安裝實驗室、美國國家再生能源實驗室認可,已經擠下瑞士洛桑理工學院去年創下的 31.25% 紀錄,HZB 科學主任 Bernd Rech 表示,HZB 串聯太陽能電池效率為 32.5%,這是以前昂貴的三五族半導體太陽能才能達到的紀錄。

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