24.9%！鈣鈦礦-CIS新型疊層電池效率創(chuàng)紀(jì)錄

德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員開發(fā)出一種基于鈣鈦礦以及銅/銦/硒（CIS）薄膜的疊層太陽能電池。

據(jù)介紹，該電池為同類電池中第一個實現(xiàn)接近25%效率的光伏電池。新型光伏電池合格效率為23.5%，最大效率24.9%。

該效率已經(jīng)弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer ISE）驗證。

科學(xué)家們利用具有約1.03 eV帶隙的CIS和少量的鎵，以及帶隙約為1.59 eV的三陽離子鈣鈦礦，使用抗反射涂層（ARC）來增強耦合光并提高一般光電流。該電池的功率轉(zhuǎn)換效率為24.9%，開路電壓為1.57 V，短路電流為21.1 mA，填充變量為75.2%。頂部和底部電池的摻入光電流分別為20.4 mA和20.7 mA。

2020年9月，美國國家可再生能源實驗室新型鈣鈦礦CIGS疊層電池的效率達(dá)到24.16％，創(chuàng)下世界紀(jì)錄，由弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（ISE）CalLab實驗室正式認(rèn)證。

疊層電池結(jié)合了兩種不同的半導(dǎo)體，這些半導(dǎo)體將光譜的不同部分轉(zhuǎn)換成電能。

由銅，銦，鎵和硒組成的光伏電池可以沉積為薄膜，總厚度僅為3-4微米。鈣鈦礦層更薄，僅為0.5微米。因此，由CIGS和鈣鈦礦制成的新型疊層太陽能電池厚度遠(yuǎn)低于5微米，可用來生產(chǎn)柔性太陽能電池組件。