丹麥技術大學的物理學家和工程師團隊報告稱,有可能製造出一種可用的硒矽串聯太陽能電池,這種組合理論上可以將太陽能電池的效率提高到 40%。這學習發表在期刊上PRX能源。
太陽能電池發生了革命性的變化發電。利用太陽能減少了對能源的依賴化石燃料,這反過來又導致了減少溫室氣體排放導致氣候變遷。但太陽能電池仍然有很大的改進空間——它們目前捕捉了照射到它們的陽光中大約 27% 的能量,這個數字接近此類技術的理論極限。
先前的研究表明,解決矽基太陽能電池固有的低效率問題的一種方法是添加其他材料層,這些材料也可以透過增加可吸收的波長來捕獲部分太陽能。
在這項新研究中,研究小組轉向了硒,一種半導體材料在科學家發現矽更合適之前,它被用來製造太陽能電池。該團隊選擇它是因為它具有不同的光子吸收特性,這種特性允許創建雙材料太陽能電池,並且它具有寬頻隙。
為了製造這種細胞,研究人員製作了一個三明治。他們從標準矽基開始,加入一些氧化物層,然後添加一層硒薄膜。將其放在陽光下顯示,組合電池能夠產生 1.68 伏特的電力,轉換效率為 2.7%。
研究小組稱他們的串聯電池很有前途,並指出只需提高電阻即可將其效率提高 10 倍,從而降低電壓損失。他們的計算表明,電池的改進在某個時候應該會帶來大約 40% 的效率等級。
更多資訊:Rasmus Nielsen 等人,單片硒/矽串聯太陽能電池,PRX能源(2024)。DOI:10.1103/PRXEnergy.3.013013
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引文:研究人員打造硒矽串聯太陽能電池,可將效率提高至 40%(2024 年 4 月 2 日)檢索日期:2024 年 4 月 2 日來自 https://techxplore.com/news/2024-04-seleniumsilicon-tandem-solar-cell-efficiency.html
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