日前，美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的一個(gè)研究小組聲稱，新開(kāi)發(fā)的雙面鈣鈦礦太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)了91%-93%的雙面性。

該實(shí)驗(yàn)研究稱，雙面鈣鈦礦電池有可能比單面鈣鈦礦電池多生產(chǎn)20%的電量。

研究人員設(shè)計(jì)出一種厚度經(jīng)過(guò)改良的雙面鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，在雙面光照下實(shí)現(xiàn)了非常接近的效率。他們利用光學(xué)和電學(xué)模擬確定了電池所需的厚度。

為了吸收太陽(yáng)光譜某些部分的大部分光子，雙面太陽(yáng)電池正面的鈣鈦礦層必須足夠厚，但又不能太厚以免阻擋光子。研究小組還確定了背面電極的理想厚度，從而盡量減少電阻損耗。

根據(jù)模擬值指導(dǎo)，研究小組設(shè)計(jì)出精確厚度為850納米的雙面電池。

研究人員將電池置于兩個(gè)太陽(yáng)能模擬器之間，用于評(píng)估通過(guò)雙面照明獲得的效率。直射光瞄準(zhǔn)正面，背面則接收反射光。隨著反射光與正面照明光比例的增加，鈣鈦礦電池的效率也隨之提升。

這項(xiàng)題為 "高效雙面單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)電池"的研究發(fā)表在《焦耳》雜志上。

NREL表示，雙面鈣鈦礦電池的目標(biāo)是使正面效率與單面效率持平，多種商業(yè)電池的單面效率已公布，例如 Oxford PV的28.6%，而背面效率則非常接近這些水平。在測(cè)試電池中，正面轉(zhuǎn)換效率為23%，背面轉(zhuǎn)換效率為正面效率的91-93%。

NREL化學(xué)與納米科學(xué)中心資深科學(xué)家 Kai Zhu表示："這種鈣鈦礦電池的任何一面都可以非常有效地運(yùn)行。"

他補(bǔ)充表示，雖然生產(chǎn)成本比單面電池高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，雙面鈣鈦礦發(fā)電量可比單面電池高出10-20%，證明雙面鈣鈦礦更經(jīng)濟(jì)。

NREL 的研究由美國(guó)能源部太陽(yáng)能技術(shù)辦公室資助，目前尚處于假設(shè)階段。

來(lái)源： PV-Tech