科学家说,硅工业将为发明者“开辟一条道路”

一家英国公司声称,通过添加一层感光晶体钙钛矿,可以将硅太阳能电池的效率提高20%。牛津大学光电相信效率的提升——绝对效率约4%,但底层硅的相对效率提高了20%——将为钙钛矿进入竞争激烈的光伏市场提供一条入口。

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2010年,研究人员首次发现钙钛矿可以像工业黄金一样有效地转移太阳能电池的电荷

牛津光电公司的首席技术官克里斯•凯斯说:“我们现在告诉那些制造硅电池和电池板的人,我们可以帮你制造更好的产品,更高效的产品,更值钱的产品。manbetx手机客户端3.0

钙钛矿在2009年开始在光伏研究中作为一种染料吸收光并产生电荷,这些电荷可以在独立的半导体中分离用于发电。然而,2012年出现了突破性进展,包括亨利·史在英国牛津大学,他意识到这些染料敏化电池中的半导体是多余的,钙钛矿可以自己有效地转移电荷。

五年后,报告了独立钙钛矿太阳能电池的效率在实验室中从4%上升到近20%,使钙钛矿成为光伏历史上发展最快的技术。

尽管取得了令人印象深刻的结果,但钙钛矿本身面临着一场艰苦的市场争夺战。根据凯斯的说法,这种材料必须在大面积电池中持续表现出超过目前市场领导者——晶体硅的效率。此外,还有凯斯所说的“阻力因素”:成熟的硅产业会试图在任何新兴技术站稳脚跟之前打压它。

高效的合作

由斯奈斯和他的同事在2010年成立的牛津光电公司认为,因此最好的策略是将钙钛矿作为性能助推器出售给硅行业。它创造了一个10厘米2“串联”电池,包括17%效率的硅电池和15%效率的钙钛矿电池,以单片排列。

我们有信心钙钛矿材料将满足客户的需求

该公司称,这两种电池加在一起的效率为21.3%。最好的商用硅太阳能电池板的效率在21%到22%之间。

“牛津光电公司确实有了重大进展,”他说迈克尔墙他是英国拉夫堡大学的物理学家,专门研究薄膜光伏发电。通过将钙钛矿光伏薄膜与传统的硅太阳能电池相结合,他们将底层硅电池的效率提高了约20%。这是一个飞跃,我预计硅模块制造商将会向他们敞开大门。

串联电池的物理学可以追溯到20世纪70年代,而商业串联电池今天已经存在于特定的应用中。凯斯说,钙钛矿有潜力制造一种特别好的串联,然而,因为它的组成——以及它的带隙,或峰值光敏度——可以调节来补充硅。

到目前为止,钙钛矿的缺点一直是它的稳定性,当暴露在高温和雨水中时,某些成分容易降解。凯斯认为,钙钛矿-硅串联电池“没有未来”,除非它们能被证明在暴露于环境中25年或更长时间后是可靠的。

凯斯说:“我们花了将近一整年的时间来提高钙钛矿材料的稳定性。”“我们有信心它能满足客户的需求,我们内部也按照行业使用的IEC61646(户外耐久性)标准进行了测试。”