六結太陽能電池創下兩項世界紀錄

美國國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家制造了一種效率接近50%的太陽能電池。

六結太陽能電池目前保持著最高的太陽能轉換效率世界紀錄，為47.1%，這是在集中照明下測得的。同一單元的變化也將單日照下的效率記錄設置為39.2%。

NREL高效晶體光伏小組的首席科學家，有關記錄設置電池的新論文的主要作者約翰·蓋斯說：“這種裝置確實展示了多結太陽能電池的巨大潛力。”

論文“六結III-V太陽能電池在143個太陽光下的轉換效率為47.1%”，發表在《自然能源》雜志上。Geisz的合著者是NREL科學家Ryan France，Kevin Schulte，Myles Steiner，Andrew Norman，Harvey Guthrey，Matthew Young，Tao Song和Thomas Moriarty。

為了構造該器件，NREL研究人員依靠III-V材料(由于其在元素周期表中的位置而被稱為)具有廣泛的光吸收特性。電池的六個結(光敏層)中的每個結點都經過專門設計，可以捕獲來自太陽光譜特定部分的光。該設備總共包含約140種各種III-V材料層，以支持這些連接點的性能，但其寬度卻比人的頭發窄三倍。由于III-V太陽能電池的高效率特性和制造成本，因此最常用于為衛星供電，從而具有III-V太陽能無與倫比的性能。

NREL III-V多結小組的合著者和科學家Ryan France說，在地球上，六結太陽能電池非常適合用于聚光光伏。

他說：“降低成本的一種方法是減少所需的面積，您可以通過使用鏡子捕獲光線并將光線聚焦到一點來做到這一點。然后，您就可以節省一百分之一甚至什至是相較于平板硅電池，這種材料的千分之一。通過聚光，您使用的半導體材料要少得多。另一個優點是，隨著聚光，效率會提高。”

法國將太陽能電池效率超過50%的潛力描述為“實際上非常可實現的”，但由于熱力學施加的基本限制，無法達到100%的效率。

蓋斯說，目前要使效率達到50%的主要研究障礙是減少電池內部阻礙電流流動的電阻性障礙。同時，他指出NREL還積極參與降低III-V太陽能電池的成本，從而為這些高效器件開辟了新的市場。