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編者按：N.TNO及其合作伙伴將新開發(fā)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池置于雙面晶硅太陽(yáng)能電池之上，并將其集成到從兩側(cè)收集光的新型器件架構(gòu)中形成雙面疊層太陽(yáng)能電池，實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電。

E2019年3月消息，荷蘭能源研究中心(ECN.TNO)及其合作伙伴Solliance宣布，通過(guò)將鈣鈦礦技術(shù)、晶體硅技術(shù)和雙面技術(shù)結(jié)合，成功研發(fā)出一種等效效率高達(dá)30.2%的雙面疊層太陽(yáng)能電池。這是一項(xiàng)重大突破，因?yàn)樗Y(jié)合了雙面設(shè)計(jì)和最先進(jìn)的疊層技術(shù)，可產(chǎn)生30+%的等效光電轉(zhuǎn)換效率，比最先進(jìn)的22%效率的量產(chǎn)晶硅太陽(yáng)能電池高約三分之一。

據(jù)悉，量產(chǎn)晶硅太陽(yáng)能電池的典型效率范圍為20%-22%，一流電池技術(shù)的效率接近25%。晶硅太陽(yáng)能電池的理論極限是29.4%，而量產(chǎn)太陽(yáng)能電池的實(shí)際效率極限被認(rèn)為是大約26%。為了突破這一效率，ECN.TNO及其合作伙伴將新開發(fā)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池置于雙面晶硅太陽(yáng)能電池之上，并將其集成到從兩側(cè)收集光的新型器件架構(gòu)中形成雙面疊層太陽(yáng)能電池，實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電。

與傳統(tǒng)組件相比，雙面組件的發(fā)電量能夠增加10-30%。由于雙面組件正面和背面的入射光在白天以及季節(jié)之間會(huì)自然變化，因此雙面疊層器件需要能夠通過(guò)其電子設(shè)計(jì)來(lái)應(yīng)對(duì)這種變化。ECN.TNO研發(fā)的疊層器件使用四端結(jié)構(gòu)，因此具有用于頂部和底部電池的獨(dú)立電路，從而可以動(dòng)態(tài)微調(diào)和優(yōu)化能量輸出。

單面和雙面器件的性能比較并不簡(jiǎn)單，因?yàn)樵S多變量(例如光伏系統(tǒng)的位置和方向)對(duì)能量產(chǎn)出有重大影響。一種實(shí)用的方法是“雙面等效效率”的概念，即在相同的工作條件下，與雙面器件產(chǎn)生相同的能量所需的單面器件的效率。確定雙面設(shè)計(jì)等效效率的公認(rèn)做法是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(STC)下從正面測(cè)量太陽(yáng)能電池，并從背面再增加20%的這種照明。通過(guò)采用這種方法，ECN.TNO研發(fā)的疊層器件雙面等效效率為30.2%，從而超過(guò)了單面晶硅太陽(yáng)能電池的極限。該技術(shù)路線圖是在未來(lái)三到五年內(nèi)將該器件的等效效率進(jìn)一步提高到35%。

相較之下，單面晶硅電池在等效雙面條件下僅產(chǎn)生26%的效率。ECN.TNO的疊層技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)理Gianluca Coletti表示：“達(dá)到30%的效率門檻是該結(jié)構(gòu)疊層電池的第一個(gè)重要里程碑。我們的下一個(gè)目標(biāo)是致力于這項(xiàng)技術(shù)的可擴(kuò)展性，集成性和可靠性。因此我們與合作伙伴一起努力，使該技術(shù)可以早日投入批量生產(chǎn)。”

該項(xiàng)目的合作伙伴還包括：長(zhǎng)州產(chǎn)業(yè)，德國(guó)于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)，比利時(shí)微電子研究中心(imec)和埃因霍芬理工大學(xué)。

原標(biāo)題：轉(zhuǎn)化率30.2%!CN.TNO研發(fā)出鈣鈦礦/雙面疊層電池