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Empa研究團(tuán)隊(duì)已打造轉(zhuǎn)化率高達(dá)21.4%的柔性薄膜光伏面板

核心提示:Empa研究團(tuán)隊(duì)已打造轉(zhuǎn)化率高達(dá)21.4%的柔性薄膜光伏面板
   瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Empa)的一支研究團(tuán)隊(duì),剛剛展示了一種薄而柔韌的薄膜材料,有望讓綠色光伏能源迎來新的可能、同時(shí)降低太陽能發(fā)電板的生產(chǎn)成本。具體說來是,經(jīng)歷數(shù)年時(shí)間的研發(fā),Empa 科學(xué)家們終于打造出了這種由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)、硒(Se)制成的 CIGS 柔性光伏面板,并且創(chuàng)下了 21.4% 的轉(zhuǎn)化紀(jì)錄。
  
  (來自:Empa)
  
  New Atlas 指出,CIGS 只是少數(shù)處于主流開發(fā)階段、具有柔性應(yīng)用前景的薄膜型太陽能電池之一。不過 Empa 團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的技術(shù)積淀,也賦予了他們 20 年的領(lǐng)先優(yōu)勢。
  
  目前所知轉(zhuǎn)化率最強(qiáng)的非柔性光伏電池板,還是高達(dá) 26.7% 的晶體硅。雖然 CIGS 的柔性光伏方案尚未達(dá)成如此高的成就,但自 1999 年的 12.8% 以來,Empa 團(tuán)隊(duì)一直沒有放棄。
  
  2005 年的時(shí)候,其效率提升到了 14.1% 。2010 / 2011 / 2013 年的時(shí)候,其創(chuàng)下了 17.6% / 18.7% / 20.4% 的紀(jì)錄。然后 2019 年的時(shí)候,這一數(shù)字繼續(xù)增長到了 20.8% 。
  
  正如我們所見到的那樣,技術(shù)發(fā)展的道路相當(dāng)漫長。但是現(xiàn)在,Empa 研究團(tuán)隊(duì)迎來了又一次突破,且離著他們的終極目標(biāo)又近了一步。
  
  為了制造新型柔性光伏電池板,科學(xué)家們使用了一種被稱作“低溫共蒸發(fā)”(low-temperature co-evaporation)的技術(shù),以在薄聚合物層的上方生長半導(dǎo)體薄膜。
  
  通過調(diào)整薄膜的成本、和用于為其配備電性能的堿性摻雜劑,Empa 團(tuán)隊(duì)得以達(dá)成更高的光電轉(zhuǎn)化效率。
  
  測試期間,效率高達(dá) 21.38% 的新型光伏面板可在數(shù)月內(nèi)保持性狀的穩(wěn)定,并且得到了德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的科學(xué)家們的獨(dú)立驗(yàn)證。
  
  最后,除了 Empa 的 CIGS 電池,我們也見到了通過讓鈣鈦礦與其它光敏材料相結(jié)合,在層疊柔性薄膜(串聯(lián)電池)上達(dá)成的 24.16% 轉(zhuǎn)化率。
  
  至于柔性太陽能電池板的商業(yè)化應(yīng)用前景,科學(xué)家們有設(shè)想將之用于屋頂和建筑外墻、移動(dòng)電子產(chǎn)品、飛機(jī)、以及地面車輛。
  
  但在重量更輕、且能夠粘附在外形彎曲復(fù)雜的表面之外,新型薄膜光伏面板還有望進(jìn)一步降低成本,從而大幅降低可再生能源的總體成本。

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