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New Atlas 指出,CIGS 只是少數處于主流開發(fā)階段、具有柔性應用前景的薄膜型太陽能電池之一。不過 Empa 團隊在該領域的技術積淀,也賦予了他們 20 年的領先優(yōu)勢。
目前所知轉化率最強的非柔性光伏電池板,還是高達 26.7% 的晶體硅。雖然 CIGS 的柔性光伏方案尚未達成如此高的成就,但自 1999 年的 12.8% 以來,Empa 團隊一直沒有放棄。
2005 年的時候,其效率提升到了 14.1% 。2010 / 2011 / 2013 年的時候,其創(chuàng)下了 17.6% / 18.7% / 20.4% 的紀錄。然后 2019 年的時候,這一數字繼續(xù)增長到了 20.8% 。
正如我們所見到的那樣,技術發(fā)展的道路相當漫長。但是現在,Empa 研究團隊迎來了又一次突破,且離著他們的終極目標又近了一步。
為了制造新型柔性光伏電池板,科學家們使用了一種被稱作“低溫共蒸發(fā)”(low-temperature co-evaporation)的技術,以在薄聚合物層的上方生長半導體薄膜。
通過調整薄膜的成本、和用于為其配備電性能的堿性摻雜劑,Empa 團隊得以達成更高的光電轉化效率。
測試期間,效率高達 21.38% 的新型光伏面板可在數月內保持性狀的穩(wěn)定,并且得到了德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所的科學家們的獨立驗證。
最后,除了 Empa 的 CIGS 電池,我們也見到了通過讓鈣鈦礦與其它光敏材料相結合,在層疊柔性薄膜(串聯(lián)電池)上達成的 24.16% 轉化率。
至于柔性太陽能電池板的商業(yè)化應用前景,科學家們有設想將之用于屋頂和建筑外墻、移動電子產品、飛機、以及地面車輛。
但在重量更輕、且能夠粘附在外形彎曲復雜的表面之外,新型薄膜光伏面板還有望進一步降低成本,從而大幅降低可再生能源的總體成本。