布勞恩惰性氣體系統(tǒng)(上海)有限公司
已認(rèn)證
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已認(rèn)證
近日,德國柏林亥姆霍茲中心(HZB)的科學(xué)家聲稱已經(jīng)研發(fā)出一種鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池,認(rèn)證效率突破32.5%,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄效率。該紀(jì)錄獲得了美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的權(quán)威認(rèn)證。
NREL 圖表中的新世界紀(jì)錄效率
鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池也叫做鈣鈦礦/晶硅疊層電池,是鈣鈦礦電池與傳統(tǒng)硅基太陽能電池技術(shù)的結(jié)合。簡(jiǎn)而言之,就是指將鈣鈦礦電池串聯(lián)在晶硅電池表面。
鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池的照片? Johannes Beckedahl/Lea Zimmerman/HZB
疊層技術(shù)是進(jìn)一步提高效率從而降低光伏發(fā)電成本的有效途徑。鈣鈦礦太陽能電池相比硅太陽能電池,能更有效地利用高能量的紫外和藍(lán)綠可見光,而硅太陽能電池可以有效地利用鈣鈦礦材料無法吸收的紅外光,因此,通過疊層方式組合這些高效的單電池,拓寬了吸收光譜,可以突破傳統(tǒng)純硅光伏電池的理論效率極限,進(jìn)一步提升硅光伏電池的效率。
插圖顯示了串聯(lián)太陽能電池的示意結(jié)構(gòu),底部電池由硅制成,頂部電池由鈣鈦礦制成。? Eike K?hnen/HZB
記錄競(jìng)賽
在過去幾年中,各種研究機(jī)構(gòu)和公司不斷提高電池效率,尤其是今年,研發(fā)進(jìn)展可謂是神速。
2021年12月, 柏林亥姆霍茲中心 (HZB)突破了牛津光伏(Oxford PV)于2020年12月創(chuàng)造的29.52%的認(rèn)證效率,創(chuàng)造了29.80%的新的世界紀(jì)錄。
2022年7月,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)宣布,合作創(chuàng)造了鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池新的轉(zhuǎn)化效率世界紀(jì)錄,突破了30%的里程碑,其效率達(dá)到31.3%。與 2021 年的值相比,這是一個(gè)顯著的效率飛躍。
如今,憑借 32.5% 的最新認(rèn)證效率,柏林亥姆霍茲中心 (HZB) 再次刷新了紀(jì)錄!
我們對(duì)新的電池效率感到非常興奮,因?yàn)樗砻麾}鈦礦/硅串聯(lián)技術(shù)非常有希望為可持續(xù)能源供應(yīng)做出貢獻(xiàn),”Steve Albrecht 教授說。
Steve Albrecht教授在HySPRINT鈣鈦礦實(shí)驗(yàn)室?HZB / M.Setzpfand
HySPRINT鈣鈦礦實(shí)驗(yàn)室
數(shù)次打破世界紀(jì)錄, Steve Albrecht教授帶領(lǐng)的HySPRINT創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)功不可沒。光環(huán)加身的HySPRINT鈣鈦礦實(shí)驗(yàn)室是什么樣的呢?今天小編就帶你一探究竟。
該鈣鈦礦太陽能電池研發(fā)線由四個(gè)相互獨(dú)立的功能區(qū)段連接而成:包括前驅(qū)體合成段,集成了甩膠機(jī)的濕法涂布段,鈣鈦礦和金屬電極蒸鍍段,超凈層流保護(hù)下的大規(guī)模噴墨打印和狹縫涂布段。每一個(gè)功能段均集成于布勞恩惰性氣體手套箱內(nèi),以保證器件的高性能,以及研發(fā)工藝的高可重復(fù)性。
鈣鈦礦和金屬電極蒸鍍段 ? Michael Setzpfand/HZB
噴墨打印和狹縫涂布段
邁向量產(chǎn)之路:鈣鈦礦硅串聯(lián)電池
然而,不得不提的是,這種破紀(jì)錄的串聯(lián)電池只有 1 平方厘米的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)面積,并且部分是用不可擴(kuò)展的工藝生產(chǎn)的。
因此,為了將串聯(lián)太陽能電池從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模轉(zhuǎn)移到生產(chǎn),HZB 正在與太陽能組件制造商梅耶博格合作,梅耶博格在硅組件的異質(zhì)結(jié)技術(shù) (HJT) 方面擁有豐富的專業(yè)知識(shí)。在此合作框架內(nèi),基于異質(zhì)結(jié)技術(shù)的可量產(chǎn)硅底電池將與基于鈣鈦礦技術(shù)的頂電池相結(jié)合。
HZB 合作負(fù)責(zé)人 Bernd Stannowski 表示,此次合作將使用一個(gè)新的集群設(shè)施 (KOALA)。該設(shè)施全球獨(dú)一無二的,可以在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大型真空中生產(chǎn)大面積的鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池。如下圖所示。該生產(chǎn)線由布勞恩研發(fā)生產(chǎn),采用的是蒸鍍法工藝。
在 HZB 運(yùn)營的集群設(shè)施可以生產(chǎn)大面積的鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池。? B. Stannowski / HZB
作為惰性氣體系統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,布勞恩洞察行業(yè)趨勢(shì),關(guān)注客戶在未來的研發(fā)和生產(chǎn)方面的各種需求,傳遞最前沿、創(chuàng)新的理念,并用于研發(fā)、中試線和工業(yè)生產(chǎn)線中。無論客戶提出何種需求,我們總能夠提出最可靠的方案。
如果您想了解文中研發(fā)實(shí)驗(yàn)室以及生產(chǎn)線詳細(xì)配置,敬請(qǐng)聯(lián)系布勞恩!
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