牛津光伏突破钙钛矿太阳能电池效率瓶颈,27%转换效率创历史新高
牛津光伏突破钙钛矿太阳能电池效率瓶颈,27%转换效率创历史新高
牛津光伏公司近日宣布在钙钛矿-硅串联太阳能电池技术上取得重大突破。根据牛津大学科学家的最新研究,这种新型太阳能电池的转换效率已超过27%,并且有望在未来达到45%的惊人水平。这一突破性进展或将为全球能源转型提供新的动力。
超薄设计带来革命性突破
牛津大学物理学博士后Shuaifeng Hu博士表示,研究团队通过堆叠多结结构,成功将功率转换效率从五年前的6%提升至27%以上,接近当前光伏技术的极限。更令人瞩目的是,这种新型太阳能电池的厚度仅为1微米,比传统的硅晶圆薄近150倍。
这种超薄设计不仅使其可以应用于几乎任何建筑物表面,还带来了前所未有的创新水平。与传统硅基太阳能电池相比,这种新材料采用溶液加工和印刷等方法制成,更易于大批量生产,制造成本也大幅降低。
多结结构实现高效能量转换
该技术的核心在于将多个光吸收层堆叠到一个太阳能电池中,从而能够更全面地利用太阳光谱,并从相同数量的阳光中产生更多的电力。这种设计突破了传统单结电池的效率限制,为实现更高的能量转换效率开辟了新途径。
全球科研团队协同推进技术发展
除了牛津大学的研究团队,其他机构也在为钙钛矿太阳能电池的商业化应用贡献力量。例如,新加坡国立大学侯毅教授团队近期在Nature Energy发表的研究,通过改进钙钛矿与电荷传输层之间的异质界面稳定性,成功实现了25.6%的转换效率,并在严苛的测试条件下展现出优异的耐久性。
与此同时,牛津大学Henry J. Snaith教授团队与京都大学Atsushi Wakamiya合作,在Nature期刊上发表论文,通过优化锡铅钙钛矿前驱体溶液的化学性质,成功制备出效率分别为23.9%、29.7%和28.7%的单结、双结和三结太阳能电池。
商业化前景可期
当前,全球对可再生能源的需求日益增长,而钙钛矿太阳能电池凭借其卓越的性能和成本优势,有望成为推动能源转型的关键技术。随着研究的不断深入和技术的持续优化,钙钛矿太阳能电池的商业化应用指日可待,这将为实现更清洁、更高效的能源供应提供新的可能。