NREL開發「6接合太陽電池」,更新能源轉換效率世界紀錄

 

刊登日期:2020/5/4
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美國再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory;NREL)於日前發表,在太陽電池的能源轉換效率方面創造了2項世界紀錄。研究團隊利用6種類的材料予以積層,開發了「6接合太陽電池」,並達成了集光型47.1%、非集光型39.2%的轉換效率,未來可望促進高效率裝置之新市場的展開。

具有廣泛光吸收特性之多接合型太陽電池的開發持續在演進中,其中以鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、V族元素的磷(P)、砷(As)、銻(Sb)等積層多種化合物材料的「III-V族多接合太陽電池」因高轉換效率而備受矚目,唯製造成本較高,應用侷限在人工衛星等特殊用途。

目前集光型III-V族4接合太陽電池擁有世界最高的能源轉換效率,而NREL開發了單片式(Monolithic)、直列連接、反式變質構造(Inversion Metamorphic Structure)的「III-V族6接合太陽電池」,集光提高143倍,達到世界最高的47.1%。

研究團隊表示,新開發的太陽電池實際展現了多接合太陽電池非凡的可能性。新開發的太陽電池包含支撐接合部位性能的積層在內,總共約有140層,但厚度僅有人類毛髮的3分之1以下。此外,從熱力學的觀點而言,雖然無法達成100%的效率,但有高度可能性可以達到50%以上。今後研究團隊也將朝低價格化目標展開更進一步的研發。


資料來源: https://www.nrel.gov/news/press/2020/nrel-six-junction-solar-cell-sets-two-world-records-for-efficiency.html
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