德國弗朗霍夫太陽能系統(tǒng)研究所、法國聚光光伏制造商Soitec公司、德國柏林亥姆霍茲研究中心近日攜手宣布，他們制造出一款在太陽光濃度為297下光電轉(zhuǎn)化效率高達44.7%的四結光伏電池，創(chuàng)造了新的世界紀錄。他們表示，最新研究有望大幅降低太陽能發(fā)電的成本并為獲得轉(zhuǎn)化效率高達50%的太陽能電池鋪平了道路。
其實，早在今年5月份，上述三家機構和企業(yè)就同法國原子能委員會電子與信息技術實驗室(CEA-Leti)的科學家聯(lián)合推出了當太陽光線濃度為 319時，光電轉(zhuǎn)化效率高達43.6%的光伏電池。在此基礎上，科學家們經(jīng)過詳細的研究和優(yōu)化精煉，制造出了光電效率達44.7%的太陽能電池。
這些太陽能電池主要用于聚光光伏設備中，聚光光伏技術(CPV)是指將匯聚后的太陽光通過高轉(zhuǎn)化效率的光伏電池直接轉(zhuǎn)換為電能的技術。利用光學元件將太陽光匯聚后再進行發(fā)電的聚光太陽能技術，被認為是太陽能發(fā)電未來發(fā)展趨勢的第三代技術。
最新研制出的四結太陽能電池中的單個電池由不同的III-V族(元素周期表中III族的B，Al，Ga，In和V族的N，P，As，Sb等)半導體材料制成，這些結點逐層堆積，單個子電池能吸收太陽光光譜中不同波長的光。
這項研發(fā)工作的負責人、弗朗霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的弗蘭克·狄默思表示：“多年來，我們一直致力于這種多結太陽能電池的研發(fā)工作。這種四結太陽能電池是我們多年心血的結晶。除了改進材料和優(yōu)化結構之外，被稱為‘晶圓接合’的新程序在研發(fā)過程中發(fā)揮了關鍵作用。憑借這一技術，我們能將兩個半導體晶體有序地結合起來，而不是讓其胡亂地堆積在一起。利用這種方式，我們能生產(chǎn)出最佳的半導體結合體，從而制造出效率最高的太陽能電池。”
Soitec的主席和首席執(zhí)行官安得烈-雅克利曼·安德里-荷夫表示：“在不到4個月的時間內(nèi)，太陽能電池轉(zhuǎn)化效率的記錄提高了1%，這證明四結太陽能電池設計方法極具潛力，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率即將超越50%。”
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