22.4％！太阳能电池光电转化效率纪录再创新高

来自加州大学洛杉矶分校Samueli（萨缪利）工程学院的材料科学家开发出了一种高效的薄膜太阳能电池，由于其双层设计，它能利用阳光产生比典型的太阳能电池板更多的能量。

该器件是通过将一层薄薄的钙钛矿（该钙钛矿是一种廉价的铅和碘化合物，这种化合物已被证明可以非常有效地捕获来自太阳光的能量）喷洒到一种市面上流行的太阳能电池上制成的。形成器件底层的太阳能电池由铜，铟，镓和硒化物（或简称为CIGS）的化合物制成。

由加州大学洛杉矶分校Samueli院系的研究人员开发的钙钛矿—CIGS太阳能电池可转换22.4％的太阳能量，开创了太阳能电池的新记录。（图片来源：加州大学洛杉矶分校Samueli工程学院）

该团队的新电池转换了22.4%来自太阳的能量，这是钙钛矿—CIGS串联太阳能电池的功率转换效率的新记录。这一表现在美国能源部国家可再生能源实验室的独立测试中得到了证实。由IBM旗下的Thomas J. Watson研究中心的一个小组于2015年创下的前一项纪录为10.9％。）UCLA器件的效率与目前主导光伏市场的多晶硅太阳能电池的效率相似。

该研究发表在“Science”杂志上，（文章英文名为“High-performance perovskite/Cu(In,Ga)Se2 monolithic tandem solar cells”）由Yang、加州大学洛杉矶分校的Carol和材料科学教授Lawrence E. Tannas Jr.领导。

Yang说：“通过我们的串联太阳能电池设计，我们在同一设备区域的两个不同的太阳光谱中吸收能量。与单独的CIGS层相比，这增加了太阳光产生的能量。”

Yang补充说，喷涂在钙钛矿层上的技术可以很容易且廉价地结合到现有的太阳能电池制造工艺中。

电池的CIGS基层厚约2μm，吸收太阳光并以18.7％的效率自行产生能量，但添加1μm厚的钙钛矿层可提高其效率，就像在汽车发动机上添加涡轮增压器可以改善汽车性能一样。这两层由加州大学洛杉矶分校研究人员设计的纳米级界面连接在了一起；接口有助于为器件提供更高的电压，从而增加其可输出的功率。

整个组件安装在厚度约为2㎜的玻璃基板上。Yang 说：“我们的技术使现有的CIGS太阳能电池性能比原来的性能提高了近20％，这意味着能源成本可降低20％。”

他补充说，使用双层设计的器件最终可以实现30％的功率转换效率。这将是研究小组为之努力的下一个目标。

原文来自nanowerk，原文题目：Dual-layer solar cell sets record for efficiently generating power，由材料科技在线汇总整理。