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實際效率可達到18.47% 鍺太陽能電池板

文章分類:行業動態人氣:676 次(ci)訪問(wen)發表(biao)時(shi)間:2022-11-03

國際研(yan)究小組發現,克思特(te)光(guang)伏電(dian)池材(cai)料中(zhong)存在的一些(xie)晶(jing)格缺陷實際上(shang)可(ke)以提高(gao)效(xiao)率,而(er)不是降低效(xiao)率。該小組相信(xin)鉀(jia)長(chang)石光(guang)伏電(dian)池將在未來十(shi)年內大規模生(sheng)產。

由(you)伊(yi)朗塔比(bi)亞(ya)德(de)·莫代雷斯大(da)(da)學(xue),德(de)黑蘭大(da)(da)學(xue),沙希德(de)·巴哈(ha)納(na)爾大(da)(da)學(xue),克爾曼大(da)(da)學(xue),塞姆南大(da)(da)學(xue)和科威特大(da)(da)學(xue)領導的研究(jiu)人員對10.33%的高效(xiao)鉀鈦礦型(xing)太陽能(neng)電池進行了缺(que)陷分析(xi),他們的分析(xi)發(fa)現,通過(guo)精心控制地(di)向材料中添加缺(que)陷,此效(xiao)率(lv)可以(yi)提(ti)高到18.84%。

論文中描述提高CZTSSe太(tai)陽能(neng)電池的(de)效(xiao)率,工程在吸收層晶格缺陷,發表(biao)在太(tai)陽能(neng)、缺陷的(de)設備進(jin)行了(le)分(fen)析通過一系列基于有限元數(shu)值模擬(ni)方(fang)法(FEM),最使(shi)用的(de)方(fang)法來解(jie)決工程和(he)數(shu)學模型的(de)問題,和(he)有限差分(fen)(FD)技術(shu),這(zhe)近似(si)于衍生品通過結合附近使(shi)用一組權(quan)重(zhong)函數(shu)值。

科(ke)學(xue)家指出,克斯特晶(jing)體層的各種(zhong)晶(jing)格(ge)缺(que)陷,包括空位(wei)、間隙(xi)和反位(wei)缺(que)陷,通常(chang)被認(ren)為是(shi)這些電池低轉換效率的原因(yin)。

他們特別分析了(le)(le)硫化銅鋅錫/硒化物(CZTS和(he)CZTSe)和(he)酯層的缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)。他們表示:“很明顯(xian),缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)在(zai)層的帶隙(xi)中產生了(le)(le)陷(xian)(xian)(xian)阱(jing)級別。”在(zai)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)評估的每個(ge)(ge)(ge)部分中,主要(yao)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)被去除,單元的無缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)吸收層用每個(ge)(ge)(ge)部分的每個(ge)(ge)(ge)狀態下新的指(zhi)定缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)建模。

然而,他們的(de)(de)分析顯示,其中一些缺陷實際(ji)上可以提高而不是降低電池效率(lv)。密度低于吸(xi)收層載流(liu)子密度,能(neng)級(ji)(ji)遠離電子的(de)(de)費米能(neng)級(ji)(ji)和(he)帶隙中間(jian)的(de)(de)缺陷。費米能(neng)級(ji)(ji)描述了絕(jue)對零度溫度下電子能(neng)級(ji)(ji)集合的(de)(de)頂部。

合(he)著(zhu)者Mehran Minbashi說:“我們發(fa)現由于吸收層的缺陷工(gong)程(cheng),鉀長(chang)石的性能可以提(ti)(ti)高50%(相對而言),從10.33%提(ti)(ti)高到18.47%。”目前,報道過(guo)的鉀長(chang)石太陽能電池的最高效(xiao)率是12.6%。

Minbashi補充說(shuo),他們(men)現(xian)在正(zheng)致力(li)于(yu)將研究結(jie)(jie)果應用到真正(zheng)的太陽(yang)能電(dian)池上(shang)。明(ming)巴希進(jin)一步指出,鉀長石太陽(yang)能電(dian)池將在這個十年結(jie)(jie)束時實現(xian)商業化生產。

在低成(cheng)本薄膜太(tai)陽(yang)能(neng)電池中,鉀長(chang)石是最有(you)前途(tu)的吸光(guang)材料候選者之(zhi)一(yi)。凱斯特酸鹽由(you)銅、錫(xi)、鋅和硒等常見元素組成(cheng),與銅銦硒化鎵(CIGS)化合(he)物不同,未來(lai)預計(ji)不會出現供應瓶頸。目(mu)前,盡管鉀長(chang)石仍然落(luo)后于CIGS在大規模生(sheng)產中的效率。

今年,愛(ai)沙(sha)尼亞的(de)研究人(ren)員宣布(bu)了一種效率(lv)為8.7%的(de)鉀長(chang)石電(dian)池(chi)。2018年8月,澳大利(li)亞研究人(ren)員實現了一種基(ji)于(yu)硫化銅鋅(xin)錫或硫化物基(ji)酯的(de)電(dian)池(chi)10%的(de)效率(lv)。這種電(dian)池(chi)的(de)世界(jie)紀錄是12.6%,由日(ri)本薄(bo)膜生(sheng)產商Solar Frontier在2013年創造。

去年,來自德(de)國柏林亥姆霍茨中心的研(yan)究人員透露,他們正(zheng)試圖(tu)用(yong)鍺取代錫,用(yong)于開發(fa)克斯特太陽能電池。

萊科斯(si)(LAILX)致(zhi)力于光伏檢(jian)(jian)(jian)測(ce)設(she)備的研發(fa)與生產,現有設(she)備包括(kuo) EL檢(jian)(jian)(jian)測(ce)系(xi)列,便(bian)攜式EL檢(jian)(jian)(jian)測(ce)儀(yi)(yi),組串式EL檢(jian)(jian)(jian)測(ce)儀(yi)(yi),無人機EL測(ce)試儀(yi)(yi),IV功(gong)率測(ce)試系(xi)列,便(bian)攜式IV測(ce)試儀(yi)(yi),電能質量分(fen)析儀(yi)(yi),等相關(guan)光伏電站檢(jian)(jian)(jian)測(ce)設(she)備與光伏產線實驗(yan)室檢(jian)(jian)(jian)測(ce)設(she)備。