最近,隆基绿能等机构合作在《自然》(Nature)上发表研究称,他们设计的太阳能电池经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,光电转换效率达到近33.9%,再次刷新了太阳能电池的世界纪录。
自1954年美国贝尔实验室发明第一块基于硅p-n结的太阳能电池(约6%的能量转换效率)以来,硅基太阳能电池已经经历了几十年的发展。目前硅基太阳能电池仍然是光伏行业的主力,效率已然可以达到27%以上,但却正在靠近约29%的理论效率极限。事实上,对于单结光伏器件,无论采用什么材料,在最佳带隙的情况下,能量转换效率最高都不能超过33.7%,即半导体中最常用也是最经典的效率极限——肖克利-奎伊瑟极限(Shockley–Queisser limit,简称S-Q极限)。
“在以往几十年,我们总在想通过双结这样的结构来突破单结(太阳能电池)的效率极限。但却一直没有人从实验的角度上来证明这件事情,”隆基绿能中央研究院的刘江(这项研究的共同第一作者兼通讯作者)说,在这项研究中,“我们通过钙钛矿与硅的叠层,首次从实验上证明双结太阳能电池可以超越单结的效率极限。”
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