太阳能电池效率

近日，斯旺西大学和奥博学术大学的物理学家通过开发一种新型分析模型，在薄膜光伏（PV）设备的理解和效率提升方面取得了重要突破。这项研究挑战了传统的肖克利二极管方程，为提升薄膜太阳能电池的效率提供了新的视角。

在追求可持续清洁能源解决方案的道路上，科研界始终致力于提高太阳能电池板的光电转换效率，以便更好地捕捉和利用太阳辐射能。传统的硅基太阳能电池虽已广泛应用，但受限于固有的物理局限性和材料性能，其效率提升的空间逐渐逼近理论极限。为了打破这一瓶颈，全球各地的研究团队不断探索新型材料体系和创新设计理念。

在当今世界，能源问题已经成为全球性的挑战。随着人类对能源的需求不断增长，可再生能源的开发和利用显得尤为重要。太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的潜力和广阔的前景。然而，传统的太阳能电池在能量转换效率上存在一定的限制，这限制了太阳能的广泛应用。为了突破这一限制，科学家们一直在努力研究和开发新型的太阳能电池技术。

乌普萨拉大学最近打破了CIGS太阳能电池发电效率的世界纪录，新的纪录为23.64%，该结果已由《自然能源》杂志发表。这项研究是乌普萨拉大学太阳能电池研究人员与First Solar欧洲技术中心合作的结果。

北卡罗来纳州立大学的研究人员创造了一种名为RoboMapper的机器人，能够更有效地执行材料测试，同时降低成本和能源开销。使用RoboMapper识别的材料在太阳能电池设备中将光转化为电能方面也很有效。

太阳能的主要缺点之一在于太阳能电池板的效率不同。 通常，太阳能电池的效率在 15% 到 22% 之间，具体取决于位置、天气和其他自然条件，以及所使用的太阳能发电系统的类型。

澳大利亚太阳能技术公司SunDrive，在采用铜基技术的全尺寸硅异质结（HJT）太阳能电池上实现了26.41%的效率。该结果已得到德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）的正式验证。

澳大利亚初创公司 SunDrive 再次创下太阳能电池效率记录，首次达到全面积商业尺寸太阳能电池效率里程碑 26%。周四公司发布了 26.07% 的新纪录，而就在几个月前，SunDrive 的技术声称商业尺寸的硅太阳能电池效率达到了 25.54% 的世界纪录，超过了之前由中国太阳能巨头隆基。

如果三种不同的材料在晶格中周期性排列，铁电晶体的光伏效应可以增加 1,000 倍。马丁路德大学哈雷-维滕贝格 (MLU) 的研究人员在一项研究中揭示了这一点。他们通过创造钛酸钡、钛酸锶和钛酸钙的结晶层来实现这一目标，它们交替放置在顶部。新发现可以显着提高太阳能电池的效率，研究成果发表在《科学进展》杂志上。

德国弗劳恩霍夫太阳能研究所（ISE）阿明·李希特（Armin Richter）团队近日实现双面接触的晶体硅太阳能电池——TOPCoRE电池(TOPCon Rear Emitter Solarzelle) 26%的世界功效纪录，相关构造原理和效率提高路径已发表在《自然-能源》(Nature Energy)杂志。

加州大学圣巴巴拉分校工程学院材料系的研究人员发现了新一代太阳能电池效率受限的一个主要原因。

一种构造特殊太阳能电池的新方法可以显著提高其效率。这种电池不仅由薄层组成，还由特殊排列的纳米块组成。马丁路德大学哈勒-维滕贝格分校（MLU）领导的一个国际研究小组的一项新研究构造电池微型3D架构显著提高太阳能电池效率。该研究发表在科学杂志《纳米通讯》上。

辣椒不仅能够给菜品增色，而且还能提高太阳能电池效率。研究人员发现在三碘化甲基铵铅(MAPbI3)过氧化物的前体中只添加了 0.1 个重量百分比的辣椒素，能够让太阳能电池效率有较大的提升。这项研究发表在期刊 Joule上。

极化子（polaron）。极性晶体和离子晶体中导带的电子和与其结伴而行的晶格畸变的复合体。导带中的电子使晶格离子位移而伴生极化，其电场又反作用于电子，电子总是带着它所引起的晶格畸变一起运动。它可能是混合钙钛矿制成高效太阳能电池的关键。

最近的一项研究中，研究人员调查了不同的太阳能电池板设计如何影响太阳能电池中的日光吸收。他们发现，在棋盘格线条中设计太阳能电池板可改善衍射，从而将太阳能电池板吸光率提高125％。

伊利诺伊大学香槟分校研究人员致力于最大程度地提高太阳能电池板的效率，一项新研究表明，通过使用精确控制的制造工艺，研究人员可以生产出多层太阳能电池板，其潜力是传统硅电池板的1.5倍。由伊利诺伊大学厄本那-香槟分校工程师Minjoo Larry Lee领导的研究结果发表在《细胞报告物理科学》杂志上。

意大利公用事业公司Enel旗下可再生能源子公司Enel Green Power已联合法国替代能源和原子能委员会（CEA）旗下机构法国国家太阳能研究所（INES），成功使异质结太阳能电池效率提高到25.0%。这种电池的活性表面面积为213 cm2，采用M2硅片材料制成。 该新结果刷新了双方在去年2月份实现的24.63%的记录。