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太阳能电池能效转换达27.7%,打破能效记录,未来

太阳能电池能效转换达27.7%,打破能效记录,未来实现 30% 转化率

随着技术变得日渐高效和廉价,绿色能源产业中的太阳能光伏面板行业,也迎来了蓬勃的发展。不过近日,澳大利亚国立大学(ANU)的研究团队,刚刚打破了太阳能电池的能效纪录。研究人员表示,他们开发的新型钙钛矿 - 硅串联太阳能电池的能量转化效率,已经达到了 27.7% 。相比之下,目前大多数基于硅材料的商用太阳能电池,转化效率普遍在 20% 左右。不过鉴于硅和钙钛矿都能够很好地将转化太阳能,ANU 研究团队决定将之结合起来。


据悉,两种材牛牛游艺下载料能够吸收不同波长的光,其中硅材料主要针对红光与红外光,而钙钛矿主要面向蓝绿光。为充分利用这一特性,研究人员将半透明的钙钛矿组件,堆叠在了硅组件之上。换言之,太阳光会先被滤除蓝绿波段的能量,然后再被吸收红光与红外波段的能量。这样的设计,可以让顶层设计变得更加高效。这种材料有助于减少钙钛矿活性层表面的缺陷,从而提升这类光伏面板的性能。目前研究团队正在积极提升效率和赶上商业化进程,预计可在 2023 年实现 30% 转化率的目标。


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太阳能电池主要包括晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池,晶体硅太阳能电池转化效率较高、性能稳定,且各个产业环节比较成熟,占据了太阳能电池市场的主导地位。而晶体硅太阳能电池按照生产工艺不同可分为硅片涂覆型太阳能电池以及PVD 工艺高转化率硅片太阳能电池,其中硅片涂覆型太阳能电池的生产不使用溅射靶材,目前靶材主要用于太阳能薄膜电池领域。


太阳能电池是通过标准流程生产出来的标准中间品。晶硅电池都要经过硅片的清洗、制绒、热扩散、去磷硅玻璃、刻蚀去边、PECVD镀减反射膜、丝网印刷电极和烧结等八个过程。近20年来的技术进步主要聚焦在能量转换效率、产品生产效率以及生产工艺的优化,在技术路线上则沿用至今,未发生根本性变革。

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从流程上看,在整个太阳能光伏发电产业链中,一共包括硅料、铸锭/硅棒、硅片、电池片、电池组件、光伏应用系统等6个环节。其中上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。从全球范围来看,产业链6个环节所涉及企业数量依次大幅增加,光伏市场产业链呈金字塔形结构。


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