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光學工程
硅太陽能電池光電轉換率首超26%

英國《自然·能源》雜志3月20日在線發表的一項重要研究成果,報告了首個光轉換效率突破26%的硅太陽能電池。經認證,這種電池實現了26.3%的轉換效率,表明硅太陽能電池的效率達到了歷史新高,更多效率更高的硅太陽能電池板也將在未來問世。

據《自然·能源》文章估計,到2050年,光伏電力將承擔全球一次能源需求的20%以上。但目前太陽能發電成本相較于其他能源仍然偏高,降低發電成本是世界各國相關企業、組織主要的發展目標之一,因此,提高硅太陽能電池光電轉換率,成為進一步部署光伏電力的關鍵步驟。

硅太陽能電池的理論效率約為29%,因為在入射光的能源中,20%至30%為透射損失,約30%為量子損失,約10%為載流子復合、表面反射損失及串聯電阻損失等。

此次,日本鐘化公司研究人員吉河訓太及其同事使用工業兼容的工藝來制造單晶硅太陽能電池,其設計能同時增加電池的陽光吸收和電流轉換。按照新方法,研究團隊打破了此前的最高紀錄25.6%,將光轉換效率提高到26.3%。

與此同時,研究人員還提出了一種實現硅太陽能電池的理論轉換效率極限——29.1%的新方法,為實現太陽能發電高效轉換、降低成本的目標打開了一扇大門。

研究團隊強調,盡管該研究打破了迄今世界硅太陽能電池的光轉換效率紀錄,但將單個電池組裝成商業上可行的太陽能電池板,目前還需要進一步研究。


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