薄膜太陽能也出現串疊型設計,理論效率達 34.45%

作者 | 發布日期 2020 年 10 月 05 日 17:06 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


薄膜太陽能其實發展已久,具備輕薄優勢、轉換效率也高,照理來說應該可以在全球普遍應用,然而它成本高、較便宜的配比效率低,已成為薄膜太陽能的困境,對此,美國科學家研發出成本可以接受、效率又達 34.45% 的「雙層」薄膜太陽能。

美國賓夕法尼亞州立大學團隊此次帶來的是銅銦鎵硒(CIGS)-銅鋅錫硫化合物(CZTSSe)太陽能,這兩個都是市售材料,團隊指出,若分開來看,CIGS 太陽能轉換效率為 20%,CZTSSe 太陽能則只有 11%,那麼他們是怎麼製作出效率達 34% 的太陽能板?

賓夕法尼亞州立大學教授 Akhlesh Lakhtakia 曾坦言,對他來說提高轉換效率是首要結果,一片轉換效率低於 30%的太陽能電池,也無法改變什麼。

因此團隊採用一加一大於二的概念,用串疊型概念打造新太陽能電池模型。就好比現在有滿多串聯鈣鈦礦與高效率矽晶太陽能板的設計,透過讓兩種太陽能材料吸收不同光譜,進一步提高太陽能整體效率。

目前 Lakhtakia 已經建立一組數學模型來測試各種材料與配比的可行性,並發現這兩種材料有天作之合之相,Lakhtakia 認為,這兩種材料晶格結構大致相同,因此可以相互磊晶,再加上兩種材料可吸收不同光譜,有望提高轉換效率效率。

(Source:賓夕法尼亞州立大學)

團隊打造出全新的太陽能電池結構,理論轉換效率高達 34.45%,不過這只是理論,目前這項研究還在「紙上」沒有實際「練兵」過,僅在初步階段,根據研究人員的說法,下一步是透過實驗操作看看最後是否能成真,或是透過其他實踐派的太陽能電池科學家最佳化、加以改良並研製更好的電池配方。

(首圖來源:pixabay