美国国家再生能源实验室(NREL)研发的新型太阳能电池,转换效率已打破新纪录,在与阳光相同光照条件下效率逼近40%。

 

 

在与太阳相当的光照条件下,团队研发的量子阱太阳能电池转换效率高达39.5%,相较之下,常见的矽晶太阳能电池和新兴钙钛矿太阳能电池的效率最高多落在 25%,而结合两种材料优势的串疊型太阳能电池效率则接近 30%。
 

新型太阳能电池为反转形变多接面(IMM)电池架构,内有三的太阳能电池接面,顶部是磷化镓铟、中间是砷化镓、底部则是砷化镓铟,3种材料专门捕捉不同波长的光,让太阳能电池可以发出更多的电力。
 

另一个促成新纪录效率的原因为中间层的“量子阱”,透过将导电层夹在其他两种具有更宽能隙的材料中间,进而将电子束缚在平面区域内,让材料能够捕捉更多的光,而新型太阳能电池的中间层就包含多达 300 个量子阱。
 

团队之所以强调“现实条件下”的数据,主要是因为过去许多漂亮成绩都建立在实验室环境中,实验室自然有着高度集中的光照,但现实条件往往不是如此。
 

NREL 团队也进一步测试若将新型太阳能电池用于卫星和其他航太领域,并加以测试在太空中的性能,也有 34.2% 的良好表现。不过高效率伴随的是高昂的价格,团队表示,製造这类电池的成本仍相当昂贵,还需要展开降低成本工作并开闢新的应用范围◆
 
 
来源:西贡解放日报