美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员称,重组钙钛矿太阳能电池的设计方式可以提高其效率,并增加其在建筑物内外的部署。

钙钛矿光伏(PV)电池由夹在中间的材料层组成,顶层和底层是将阳光转化为电能的关键。通过将金属接触层并排放置在电池背面,电池的新架构增加了暴露在阳光下的面积中国机械网okmao.com。
NREL科学家,新论文的主要作者兰斯·惠勒(Lance Wheeler)说:“从头开始使用材料意味着您将具有更高的理论效率,因为钙钛矿吸收了更多的阳光。高效全背接触钙钛矿型太阳能电池。”
从正面去除金属层还可以使太阳能电池板无缝集成到建筑物的外墙中。该设计改善了电池的美观性,并使得能够在跨越玻璃到金属薄板的多种基材上进行制造。这种结构是太阳能电池的“伪装” 。
与建筑物集成光伏有关的这项研究可以减少建筑物的能耗。建筑物是美国能源经济中最大的部门。他们用了全国74%的电力,占总能源使用量的39%和碳排放量的35%。
该论文发表在《细胞报告物理科学》杂志上,由NREL的Kevin Prince,Sean Dunfield,Glenn Teeter,Mirzo Mirzokarimov,Emily Warren,David Moore,Joseph Berry和Colin Wolden合着。和鲍林格林州立大学的马克·纳尔多内(Marco Nardone)。
惠勒说:“在光伏领域中,这种将两个触点都放在背面的策略是相当成熟的,但对钙钛矿来说却是新的。”
钙钛矿-指晶体结构-太阳能电池显示出稳定的效率提升。钙钛矿太阳能电池的当前记录为25.2%,是使用传统架构完成的。
使用不同的电池架构,科学家们能够制造出效率约为10%的太阳能电池。但是,该体系结构比保持当前性能记录的单元具有更高的理论效率。惠勒说,进一步的改进可以使创建一个效率为27%-28%的单元成为可能。