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聚合物太阳能电池技术的改进仍在继续,因为新的报告记录了聚合物太阳能电池的最高独立测量效率,相对于标准地面报告条件,为10.6 +/- 0.3%

科学家通过成功测试具有低带隙聚合物的细胞,提高了串联聚合物太阳能电池的重要性,相对于标准地面报告条件,该聚合物获得了8.62±0.3%的认证转换效率

美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)和加州大学洛杉矶分校的研究人员在2月12日出版的“自然光子学”杂志上共同撰写了一份报告称,这是聚合物太阳能电池最高的独立测量效率

该报告称,“具有光谱匹配的低带隙聚合物的串联聚合物太阳能电池”指出,通过其设计的串联太阳能电池可以比单个太阳能电池收集更广泛的太阳光谱

但是聚合物太阳能电池已经落后,因为很难找到合适的低带隙聚合物

“在复杂的测试中,研究人员能够展示出具有低带隙共轭聚合物的高效单串和聚串太阳能电池(PBDTT-DPP:带隙) ,1.44 eV)

当他们用聚合物测试单层器件时,它将太阳光线转换成电能,效率约为6%

当聚合物应用于串联太阳能电池时,功率转换效率达到8.62%

加州大学洛杉矶分校最近通过在日本采用日本住友化学的新型红外吸收聚合物改进了这一成果

在标准地面报告条件下,NREL测量的功率转换效率为10.6 +/- 0.3%

在太阳能电池中堆叠不同材料的层意味着多个带隙,每个带隙捕获太阳光谱的不同部分

挑战在于通过有效利用太阳光谱的低能量部分来实现高电流,并实现小的能带隙 - 小于1.5 eV

成功的测试发生在NREL的Spectrolab X-25太阳模拟器,也称为One-Sun太阳模拟器,具有宽电流和电压范围

“准确测量串联电池很困难

NREL模拟器通过精确调整频谱提供无与伦比的精确度,并且只需要其他模拟器完成工作的时间的一小部分,NREL首席工程师Keith Emery说

每个设备连接点在模拟器频谱下的行为必须与参考频谱下的相同

它需要对模拟器频谱进行重大调整,通常是一个非常繁琐的过程

NREL的One-Sun太阳能模拟器能够将通常需要一整天的磨难变成五分钟的任务

“我们认为它也更准确,因为我们可以更好地调整频谱,”埃默里说

资料来源:国家可再生能源实验室图片:加州大学洛杉矶分校

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