新加坡国立大学(NUS)的一个研究小组在使用钙钛矿和有机材料制造的太阳能电池的能量转换效率方面创下了新的纪录。这项技术的突破为柔性、轻量、低成本和超薄光伏电池铺平了道路，这是为汽车、船舶、百叶窗和其他应用提供动力的理想选择。
“清洁能源和可再生能源技术对减少碳排放极其重要。将太阳能直接转化为电能的太阳能电池是最有前途的清洁能源技术之一。太阳能电池的高功率转换效率对于在有限的区域内产生更多的电能至关重要，这反过来又降低了产生太阳能的总成本。”来自新加坡国立大学化学和生物分子工程系的校长青年教授侯毅解释说，他还领导了新加坡国立大学太阳能研究所“基于钙钛矿的多结太阳能电池小组”。
“这项研究的主要动机是提高钙钛矿/有机串联太阳能电池的功率转换效率。在我们最新的工作中，我们已经证明了23.6%的能量转换效率，这是迄今为止这种类型的太阳能电池的最佳性能，”新加坡国立大学化学和生物分子工程系研究员、这项工作的第一作者陈伟博士补充道。
这一成就是巨大的飞跃从当前权力转化率约为20%由其他研究钙钛矿/有机串联太阳能电池,和的能量转化率接近26.7%的硅太阳能电池,这是主导的太阳能技术在当前太阳能光伏(PV)市场。
这项创新于2022年1月20日发表在《自然能源》杂志上。这项研究是与香港大学和南方科技大学的科学家合作进行的。
太阳能世界的新趋势
太阳能电池技术作为一种可持续能源，近年来取得了巨大的发展。太阳能电池的可靠性、效率、耐用性和价格对全球太阳能项目的商业潜力和大规模实施有着至关重要的影响。
在太阳能发电厂中使用的传统太阳能电池是基于单结结构的。在工业生产中，单结太阳能电池的实际功率转换效率限制在27%左右。要推动太阳能生产的前沿，就需要太阳能电池在能量转换方面有更好的表现。
为了将太阳能电池的功率转换效率提高到30%以上，需要堆叠两个或更多的吸收层(多结电池)。串联太阳能电池由两种不同类型的光伏材料制成，是目前研究的热点。
在他们的最新项目中，侯助理教授和他的团队在钙钛矿/有机串联太阳能电池领域取得了突破性进展。他们的发现打开了薄膜串联太阳能电池的大门，这种电池既轻又可弯曲，可能有广泛的应用。
电力公司突破nversion效率
串联太阳能电池包括使用互连层(icl)电连接的两个或多个亚电池。ICL在决定设备的性能和再现性方面起着关键的作用。一个有效的ICL应该是化学惰性的，导电的和光学透明的。
虽然钙钛矿/有机串联太阳能电池对下一代薄膜光伏电池很有吸引力，但其效率落后于其他类型的串联太阳能电池。为应付这项技术挑战，侯教授和他的团队开发了一种新颖而有效的ICL，可降低串联太阳能电池的电压、光及电损耗。这一创新显著提高了钙钛矿/有机串联太阳能电池的效率，实现了23.6%的功率转化率。
“我们的研究显示了钙钛矿基串联太阳能电池在未来光伏技术商业应用中的巨大潜力。在这项新发现的基础上，我们希望进一步改善串联式太阳能电池的性能，并扩大这项技术的应用范围。”
