虽然太阳能-光伏发电作为新能源的主要来源之一,原料丰富、低成本设施,应用广泛,但遇到电动汽车却屡屡碰壁,直到现在,人们所知晓的电动电池大都是以硅电池、氢电池为主,而不是太阳能电池,这是由于太阳能电池光电转换效率极低,不适用于电动汽车(需要持续的动力提供)。但或许这个困境将被打破。
近日,来自德国和比利时的研究团队成功研发一款新型钙钛矿/铜铟二硒化物(CIS)串联太阳能电池,它的光电转化效率高达25%,是迄今同类产品最高值。而且该太阳能电池柔韧轻便,用途广泛,有望应用于车辆、便携式设备和可折叠设备内。
据了解,钙钛矿是一种拥有特殊晶体结构的新型材料,近年来,关于钙钛矿太阳能电池研究进展迅速,光电转换效率甚至可以和硅太阳能电池媲美。
在实验中,该研究团队是通过两个或多个电池堆叠来提高光电转换效率,如果堆叠的太阳能电池能有效吸收来自太阳光谱不同部分的光,可以减少固有损耗并提高整个电池的光电转化效率,而由于钙钛矿电池的特性,它非常适合堆叠太阳能电池。使用钙钛矿和硅的串联太阳能电池的光电转化效率最高达到29%以上,大大高于单独使用钙钛矿(25.7%)或硅(26.7%)制成的电池。
据研究人员表示,将钙钛矿与铜铟二硒化物或铜铟镓二硒化物等其他材料结合,有望催生柔韧而轻便的串联太阳能电池,该电池不仅可以被安装在建筑物上,还可安装在车辆和便携式设备,甚至可以被折叠或卷曲。
据负责人表示:“最新研究证明了钙钛矿/CIS串联太阳能电池的潜力,为未来可能将效率提高到30%以上铺平了道路。”
该项研究及具体细节已整理发表在美国化学学会下属《ACS·能源快报》杂志。