新型量子阱太陽能電池效率近40%

美國國家再生能源實驗室(NREL)研發的新型太陽能電池,轉換效率已打破新紀錄,在與陽光相同光照條件下效率逼近40%。

新型量子阱太陽能電池效率近40%

在與太陽相當的光照條件下,團隊研發的量子阱太陽能電池轉換效率高達39.5%,相較之下,常見的矽晶太陽能電池和新興鈣鈦礦太陽能電池的效率最高多落在 25%,而結合兩種材料優勢的串疊型太陽能電池效率則接近 30%。

新型太陽能電池為反轉形變多接面(IMM)電池架構,內有三的太陽能電池接面,頂部是磷化鎵銦、中間是砷化鎵、底部則是砷化鎵銦,3種材料專門捕捉不同波長的光,讓太陽能電池可以發出更多的電力。

另一個促成新紀錄效率的原因為中間層的“量子阱”,透過將導電層夾在其他兩種具有更寬能隙的材料中間,進而將電子束縛在平面區域內,讓材料能夠捕捉更多的光,而新型太陽能電池的中間層就包含多達 300 個量子阱。

團隊之所以強調“現實條件下”的數據,主要是因為過去許多漂亮成績都建立在實驗室環境中,實驗室自然有著高度集中的光照,但現實條件往往不是如此。

NREL 團隊也進一步測試若將新型太陽能電池用於衛星和其他航太領域,並加以測試在太空中的性能,也有 34.2% 的良好表現。不過高效率伴隨的是高昂的價格,團隊表示,製造這類電池的成本仍相當昂貴,還需要展開降低成本工作並開闢新的應用範圍◆

(據互聯網)

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