串联效能达到5%甚至更多

在同一个装置中安装一高一低两个带隙子电池就可以减少单节电池固有的能量损失,串联太阳能电池运用了这样的工作原理。如果高能光子被后一节电池吸收,那么前一节电池就避免了由于热平衡带来的能量损失;而后一节电池则可以捕捉一些能量较低从而无法被前一节电池所吸收的光子。因此串联结构原理为效能损失提供了双保险,并解决了单节电池的困扰。在这两篇文章中,研究人员成功的制备了效率接近5%的电池,并提出了如何超越这个阀值的方法。

串联太阳能电池:效能的研究

来自埃因霍温科技大学( Eindhoven Technical University)的研究人员分析了单结子电池的光学吸收和电性能,从而找出聚合物串联太阳能电池最优化的结构。通过这种使用串联子电池以减少能量损失的方法,René A. J. Janssen及其同事所报道的在AM1.5G条件下通过溶液法制备的聚合物串联电池的效率可达4.9%。另外,他们还提供了一个优化结构的策略,从而进一步提高未来聚合物串联太阳能电池的效率。

R. A. J. Janssen et al., Adv. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adma.200902398

3端太阳能电池

来自UCLA的Yang Yang的小组论证了一个能量转化率达4.8%的三端串联太阳能电池。这个装置拥有两个体异质结聚合物子电池,并具有互补的光吸收性能,并拥有共阴极和共阳极结构。两者重要的结构特征是拥有透明导电层,它可以作为共同电极使用,还可以使子电池并联像并联时那样保持自己的特性。

Y. Yang et al., Adv. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adma.200902750

Adv. Mater. ; DOI: 10.1002/adma.v22:8

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