打破记录与串联太阳能电池效率

克里斯,首席技术官牛津PV,坚信,太阳能需要全球能源组合的50%到2050年,如果我们要有机会拯救这个星球。没有真正逻辑理由扩大太阳能以外的能源基础设施,”说。“没有更好的能源。”

看看能源领域显示了他并不孤单,因为有这种信念。太阳能是增长最快的在欧盟能源——在2021年的夏天,欧盟电力的太阳能电池板产生了创纪录的10%。然而,这是50%。

太阳能的最大障碍采取更大的市场份额在于提高面板的效率(事件的比例太阳能转换为电能)。基本上限为结果——效率Shockley-Queisser限制对硅基细胞——大约是30%。虽然一些研究人员和企业家看解决这个问题的办法,其他人已经转向多个连接。

这是牛津PV的方法,该公司只是从牛津大学,英国。其串联细胞钙钛矿材料的涂层的硅。钙钛矿可以吸收更多的短波,蓝绿色的光,离开硅吸收——红的光。

该公司已经能够设置太阳能电池效率的新记录。2020年,牛津PV显示其细胞可以将29.52%的太阳能转化为电能。商用硅电池板徘徊在15 - 20%,最高转化率26%左右。

在这些效率水平,perovskite-based串联细胞开门迅速过渡到太阳能、相信。“我们提高效率,能源的成本降低,它允许我们采取更快的东西,然后进一步降低成本,”他说。”和更快的加快采用太阳能、更好的机会我们必须逮捕气候变化。”

牛津PV是出来在2010年牛津大学的物理学家亨利Snaith)和凯文·亚瑟——一个高技术公司的企业家。情况在2014年雇佣了商业化产品,最初用于建筑光伏应用,之前关注的焦点转移到串联太阳能电池。

商业生产的细胞是由于在2021年开始在牛津光伏在德国的工业区——欧洲最大的太阳能市场。过一段时间后由于Covid-19和相关供应链问题,现在做好准备在今年晚些时候开始。这将是世界上第一个体积为perovskite-on-silicon串联太阳能电池生产线。

容量100千瓦/年工厂将供应住宅客户第一,增大商业客户,最终,对价格高度敏感的公共事业公司。

而硅太阳能电池板效率超过20%可用于房主有竞争力的价格,和硅电池技术正在不断改进,案件坚持认为有必要超越硅太阳能是否实现其潜力。

硅是间接带隙半导体,所以一些能量总是迷失在光子和电子之间的转移。硅也需要精心纯化,提取和加工成高质量的太阳能电池是一个资源密集型的过程。需要7吨硅使一百万瓦的太阳能电池,但只有35公斤的钙钛矿相同的结果,”说。

牛津PV认为,较低的环境足迹参与生产钙钛矿细胞有所补偿材料的未解决的问题。其中最著名的是它们含有铅。替代品,如锡,久经考验,但细胞的性能会迅速降低。

牛津PV串联细胞生命周期的分析表明,少量的铅它们包含环境毒性不会有太大影响,如果它逃脱了。有严格的职业暴露限制导致工人的水平可以接触到,但欧盟立法允许使用太阳能电池中的铅。这并不意味着它不是希望在长期减少或消除它,'说的情况下,和牛津PV试图逐步淘汰铅用于连接电线和连接器的太阳能电池板。

总的来说,牛津PV索赔产生细胞的钙钛矿材料是可持续的。该公司去年发布的一份分析报告显示,有足够的原材料可以使钙钛矿太阳能电池会产生超过30兆瓦的电力在最高效率。足以让所有的太阳能产能预计从现在到2050年建成。

该公司计划扩大其电流、容量100千瓦/年工厂两千瓦/年到2024年,每两年建造更多的工厂。由牛津PV的最后十年,应该有至少10千瓦/年的高效太阳能电池生产,说情况。对高效太阳能产品的需求是巨大的,这种产品没有商业上可行的选择。你可以做你想要尽可能多的硅但你不能让(太阳能电池)任何没有多接点的方法更有效。