效率高達47.1%！美國科學家研制出轉化率最高的太陽能電池

最近，美國能源部國家可再生能源實驗室 (NREL) 的研究人員研制出一種太陽能電池，在1個太陽全球照明單位下，其效率達到創(chuàng)紀錄的 39.5%，打破了太陽能電池效率的世界紀錄。這項成果已經(jīng)發(fā)表在《焦耳》雜志上。

據(jù)新聞稿稱，該轉化是在與太陽相當?shù)墓庹諚l件下完成的。雖然早期的實驗太陽能電池的效率可高達47.1%，但必須強調的是，它們是在極其集中的光線下實現(xiàn)的?！靶码姵匦矢?，設計更簡單，可以應用在各種場合，例如光線高度受限的環(huán)境，”NREL首席研究員、資深科學家邁爾斯·施泰納 (Myles Steiner) 說。

這種新型太陽能電池建立在一種稱為倒置變質多結 (IMM) 電池的架構上。它具有響應光產(chǎn)生電流的三個組件。重要的是，這些結中的每一個都由不同的材料構成：頂部是磷化鎵銦，中心是砷化鎵，底部是砷化鎵銦。它們能夠吸收各種波長，因此電池可以從整個光譜中捕獲更多能量。

此外，研究人員在中間層使用了“量子阱”，這使他們能夠達到創(chuàng)紀錄的轉化效率。當研究人員將導電層夾在其他兩種具有更寬帶隙的材料之間時，他們能夠將電子限制在二維范圍內(nèi)，從而使材料能夠捕獲更多的光作為回報。

根據(jù) New Atlas 的一份報告，這種太陽能電池的中間層包含多達 300 個量子阱，這大大提高了總效率。然而，應該指出的是，生產(chǎn)這種類型的電池依然成本高昂，這已經(jīng)困擾可再生能源行業(yè)多時。在這種新型電池能夠普及之前，研究人員需要減少成本并尋找潛在的新用途。

資料來源：金剛玻璃

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