日本開發(fā)出轉(zhuǎn)換效率超過18%的鈣鈦礦型太陽能電池單元

發(fā)布時間: 2016-04-01   來源:本站編輯

日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)與日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)(NIMS)于2016年3月28日宣布,開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)面積(1cm2)鈣鈦礦型太陽能電池單元的能量轉(zhuǎn)換效率超過了18%。鈣鈦礦型太陽能電池由價格低廉的材料構(gòu)成,可以使用涂覆這種簡單的方法量產(chǎn),能大幅降低制造成本。


在此次研究中,兩家機構(gòu)為了提高太陽能的吸收效率,優(yōu)化了鈣鈦礦材料中兩種陽離子的混合比例。并且通過將部分碘換成溴,得到了鈣鈦礦層缺陷較少的大晶粒。因而可以高效取出光照產(chǎn)生的電子和空穴,使短路電流密度提高到了21mA/cm2以上。

而且,還通過優(yōu)化鈣鈦礦層、電子運輸層、電子提取層等材料和膜厚,降低了太陽能電池的電阻,成功使太陽能電池的填充因子提高了2成左右。利用這些成果制作1cm見方的太陽能電池并對其進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了18.2%。

今后,兩家機構(gòu)還將通過組合高性能材料、優(yōu)化各層膜厚等方式,力爭在2016年內(nèi)使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20%。還將與民營企業(yè)合作,積極推進(jìn)實用化研究,使發(fā)電成本達(dá)到與傳統(tǒng)火力發(fā)電相當(dāng)?shù)?日元/kWh,為太陽能電池進(jìn)一步普及作出貢獻(xiàn)。

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