編者按 :據(jù)荷蘭研發(fā)中心表示,他們近日研發(fā)出一種等效效率高達30.2%的雙面疊層太陽能電池,該項成果比最先進的22%效率的量產晶硅太陽能電池高約三分之一。
E2019年3月消息,荷蘭能源研究中心(ECN.TNO)及其合作伙伴Solliance宣布,通過將鈣鈦礦技術、晶體硅技術和雙面技術結合,成功研發(fā)出一種等效效率高達30.2%的雙面疊層太陽能電池。這是一項重大突破,因為它結合了雙面設計和最先進的疊層技術,可產生30+%的等效光電轉換效率,比最先進的22%效率的量產晶硅太陽能電池高約三分之一。
據(jù)悉,量產晶硅太陽能電池的典型效率范圍為20%-22%,一流電池技術的效率接近25%。晶硅太陽能電池的理論極限是29.4%,而量產太陽能電池的實際效率極限被認為是大約26%。為了突破這一效率,ECN.TNO及其合作伙伴將新開發(fā)的鈣鈦礦太陽能電池置于雙面晶硅太陽能電池之上,并將其集成到從兩側收集光的新型器件架構中形成雙面疊層太陽能電池,實現(xiàn)雙面發(fā)電。
與傳統(tǒng)組件相比,雙面組件的發(fā)電量能夠增加10-30%。由于雙面組件正面和背面的入射光在白天以及季節(jié)之間會自然變化,因此雙面疊層器件需要能夠通過其電子設計來應對這種變化。ECN.TNO研發(fā)的疊層器件使用四端結構,因此具有用于頂部和底部電池的獨立電路,從而可以動態(tài)微調和優(yōu)化能量輸出。
單面和雙面器件的性能比較并不簡單,因為許多變量(例如光伏系統(tǒng)的位置和方向)對能量產出有重大影響。一種實用的方法是“雙面等效效率”的概念,即在相同的工作條件下,與雙面器件產生相同的能量所需的單面器件的效率。確定雙面設計等效效率的公認做法是在標準測試條件(STC)下從正面測量太陽能電池,并從背面再增加20%的這種照明。通過采用這種方法,ECN.TNO研發(fā)的疊層器件雙面等效效率為30.2%,從而超過了單面晶硅太陽能電池的極限。該技術路線圖是在未來三到五年內將該器件的等效效率進一步提高到35%。
相較之下,單面晶硅電池在等效雙面條件下僅產生26%的效率。ECN.TNO的疊層技術項目經(jīng)理Gianluca Coletti表示:“達到30%的效率門檻是該結構疊層電池的第一個重要里程碑。我們的下一個目標是致力于這項技術的可擴展性,集成性和可靠性。因此我們與合作伙伴一起努力,使該技術可以早日投入批量生產。”
該項目的合作伙伴還包括:長州產業(yè),德國于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich),比利時微電子研究中心(imec)和埃因霍芬理工大學。
英文原文來源:https://www.tno.nl/en/about-tno/news/2019/2/ecn-part-of-tno-and-its-partners-exceed-the-performance-limit-of-standard-solar-cells/?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg
原標題:轉化率30.2%!CN.TNO研發(fā)出鈣鈦礦/雙面疊層電池