瑞士薄膜太阳能转换效率达21.4%,软Q柔韧应用更加广泛

又轻又薄的太阳能板可以为再生能源开辟更多可能,除了可以安装在更多地方,最重要的是,还可以降低成本。最近瑞士科学家就研发出新型可挠薄膜太阳能板,转换效率更高达21.4%,已经可与现在的晶体硅太阳能对打。

瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)研发的太阳能板原料跟市面上常见的不太一样,主要是由铜、铟、镓和硒制成,属于薄膜太阳能类别。

目前市面上常见的太阳能材料为晶体硅材料,最高效率达26.7%,虽然说像是铜铟镓硒(CIGS)等薄膜太阳能尚未抵达如此境界,但也越来越接近了。Empa在1999年投入薄膜太阳能领域,当时转换效率只有12.8%,在这22年间年间转换效率进步飞速,已经在2019年增加到20.8%。

最近Empa又获突破,通过低温共蒸镀(co-evaporation)法,成功在薄薄的聚合物层生长出半导体薄膜,借由调整薄膜成分与带电碱性餐杂物,再次提高太阳光电性能,转换效率达21.4%。

经过第三方机构德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)验证,新型柔性薄膜太阳能转换效率达21.38%,稳定性长达数月之久。

虽说相较其他电池材料,21.38%的转换效率成绩可能还好,但通过与钙钛矿太阳能电池串叠,转换效率或许还能更上一层楼。像是2020年德国亥姆霍兹柏林能源与材料研究中心HZB的钙钛矿-CIGS太阳能转换效率就达24.16%,这方面还得持续研究。

而无论如何,有别于现在又硬又重又脆的晶体硅太阳能,轻薄可挠型太阳能板的应用范围一定更加广泛,除了常见的屋顶和建筑外墙太阳能,也可以设备在电子产品、飞机和汽车上,且薄膜太阳能有着重量轻并可贴在弯曲或复杂的表面等优势之外,还有助于降低成本,最终再降低绿色能源整体成本。

(首图来源:Empa)

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