瑞士薄膜太陽能轉換效率達 21.4%,軟 Q 柔韌應用更加廣泛

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 08 日 17:55 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


又輕又薄的太陽能板可以為再生能源開闢更多可能,除了可以安裝在更多地方,最重要的是,還可以降低成本。最近瑞士科學家就研發出新型可撓薄膜太陽能板,轉換效率更高達 21.4%,已經可與現在的矽晶太陽能對打。

瑞士聯邦材料科學與技術實驗室(Empa)研發的太陽能板原料跟市面上常見的不太一樣,主要是由銅、銦、鎵和硒製成,屬於薄膜太陽能類別。

目前市面上常見的太陽能材料為矽晶材料,最高效率達 26.7%,雖然說像是銅銦鎵硒(CIGS)等薄膜太陽能尚未抵達如此境界,但也愈來愈接近了。Empa 在 1999 年投入薄膜太陽能領域,當時轉換效率只有 12.8%,在這 22 年間年間轉換效率進步飛速,已經在 2019 年增加到 20.8%。

最近 Empa 又獲突破,透過低溫共蒸鍍( co-evaporation )法,成功在薄薄的聚合物層生長出半導體薄膜,藉由調整薄膜成分與帶電鹼性餐雜物,再次提高太陽光電性能,轉換效率達 21.4%。

經過第三方機構德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer ISE)驗證,新型柔性薄膜太陽能轉換效率達 21.38%,穩定性長達數月之久。

雖說相較其他電池材料,21.38% 的轉換效率成績可能還好,但透過與鈣鈦礦太陽能電池串疊,轉換效率或許還能更上一層樓。像是 2020 年德國亥姆霍茲柏林能源與材料研究中心 HZB 的鈣鈦礦-CIGS 太陽能轉換效率就達 24.16%,這方面還得持續研究。

而無論如何,有別於現在又硬又重又脆的矽晶太陽能,輕薄可撓型太陽能板的應用範圍一定更加廣泛,除了常見的屋頂和建築外牆太陽能,也可以裝置在電子產品、飛機和汽車上,且薄膜太陽能有著重量輕並可貼在彎曲或複雜的表面等優勢之外,還有助於降低成本,最終再降低綠能整體成本。

(首圖來源:Empa