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| 有前景嗎？現(xiàn)有太陽能電池制多結(jié)太陽能電池 |
| （時(shí)間:2019-7-4 9:42:28） |
多結(jié)太陽能電池是由多種不同半導(dǎo)體材料制成的p-n結(jié)太陽能電池。每種材料的p-n結(jié)將吸收不同波段的太陽光，多種半導(dǎo)體材料的使用使電池對(duì)光波長的吸收范圍變得更寬，從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
多結(jié)太陽能電池是目前市場上最高效的太陽能電池類型，也是價(jià)格最昂貴的太陽能電池類型。在北卡羅來納州立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的論文中，研究人員詳細(xì)介紹了使用現(xiàn)成半導(dǎo)體材料來制造多結(jié)太陽能電池的新方法，從而研發(fā)出具有多種用途的低成本、高效率的多結(jié)太陽能電池。
多結(jié)太陽能電池是目前市場上最高效的電池，它們的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)45％。多結(jié)太陽能電池是通過將具有不同帶隙的半導(dǎo)體材料堆疊在彼此之上來制成的，針對(duì)不同的半導(dǎo)體材料，其對(duì)光波段的響應(yīng)區(qū)域不同，多種材料使得電池可吸收不同波長的太陽輻射。然而，與效率較低的太陽能電池相比，多結(jié)太陽能電池的生產(chǎn)成本要高出許多。
該研究的主要負(fù)責(zé)人，北卡羅來納州電氣和計(jì)算機(jī)工程教授Salah Bedair說。“我們希望以合理的成本制造出高效率的多結(jié)太陽能電池，目前晶硅太陽能電池非常受歡迎，因?yàn)樵摬牧系男始s為20％，成本約為多結(jié)太陽能電池成本的十分之一。并且其它低成本、高效率的材料也越來越受歡迎。我們可以利用這種現(xiàn)有材料和技術(shù)制造多結(jié)太陽能電池，這個(gè)目標(biāo)我們將很快實(shí)現(xiàn)�！�
然而，你不能簡單地將不同的太陽能電池堆疊在一起，不同材料的太陽能電池在結(jié)構(gòu)上是不同的，因此電荷不能流過它們形成電流。通常多結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)從底部到頂層分別為：基板、底部電池胞、穿隧二極管、頂部電池胞與抗反射層。為了解決當(dāng)前多結(jié)太陽能電池中的問題，常規(guī)方法是使用重?fù)诫s金屬在各層之間形成隧道結(jié)，通過量子隧穿效應(yīng)導(dǎo)通層與層之間的電流。不過這種方法增加了多結(jié)太陽能電池制造的費(fèi)用支出，并使問題變得更加復(fù)雜。
Bedair和他的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種更簡單的方法，利用金屬間的鍵合來粘合由不同材料制成的太陽能電池。在概念驗(yàn)證中，該團(tuán)隊(duì)在晶硅太陽能電池上部粘合砷化鎵太陽能電池來驗(yàn)證。
Bedair說：“在多結(jié)太陽能電池中，隧道結(jié)通過金屬與金屬的連接實(shí)現(xiàn)電氣貫通，在我們的系統(tǒng)中，銦膜是其中的捷徑”。單個(gè)電池的現(xiàn)有金屬觸點(diǎn)被銦膜覆蓋，銦膜在室溫和低壓的條件下容易實(shí)現(xiàn)粘合。這樣做的結(jié)果就是兩種常規(guī)太陽能電池通過銦膜粘合實(shí)現(xiàn)了機(jī)械堆疊和電氣連接，從而制成了多結(jié)太陽能電池。
通過這種技術(shù)。我們可以利用現(xiàn)有的常規(guī)解決方案，對(duì)解決方案進(jìn)行優(yōu)化，而無需開發(fā)額外新技術(shù)；制造商們可以簡單地調(diào)整現(xiàn)有產(chǎn)品，以提高其在多結(jié)太陽能電池中的效率，而不是必須去研發(fā)新產(chǎn)品。
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