钙钛矿-下一代光伏电池新秀

钙钛矿-下一代光伏电池新秀

钙钛矿电池结构主要分为单结和叠层结构,叠层结构效率上限高,但是技术难关多,目前钙钛矿/晶硅叠层是大部分厂商选择的技术路线。单结钙钛矿电池结构是类似三明治层状的5层结构,结构简单;叠层电池是宽带隙电池和窄带隙电池堆叠,以实现光谱最大程度吸收,目前双结叠层钙钛矿电池效率可突破43%,但是叠层电池存互联层光电损失大、底电池不稳定等问题,技术方面有望进一步升级。综合考虑叠层电池效率、成本、工艺难度,目前大部分晶硅厂商为发挥晶硅技术优势,选择钙钛矿/晶硅叠层路线。晶硅电池理论效率极限为29.4%,目前最高效率已达到26.8%。晶硅太阳能电池被俄歇复合限制在理论效率为29.4%,考虑到现实中的光学损失与电学损失,最终可以达到的效率上限可能进一步降低至27%;2017年日本的Kaneka公司研发的HJT电池以26.7%晶硅电池效率最高记录保持5年,2022年12月隆基HJT效率达26.81%,成为新世界纪录。钙钛矿材料带隙可调节。带隙是半导体可以吸收的最低能量,半导体无法吸收能量小于带隙的光子,能从光子获得的能量也不会超过带隙能量,钙钛矿材料带隙可调节,与晶硅材料或者和经过人工调整的钙钛矿材料叠层后,就可以覆盖大范围带隙,因而能够吸收不同波长的光。

相关文章