空前進展！德國研究將太陽能電池效率提升至32.5%

編譯／Elisa

隨著全球對可再生能源需求增加，科學家尋找提高太陽能電池效率的方法，才能從同一片土地上收集更多能源，而鈣鈦礦太陽能電池發明出來後，就朝這個目標成功邁出了重要一步。但鈣鈦礦太陽能電池退化速度也快，研究人員想出將鈣鈦礦與其他材料交互使用，藉此延長太陽能電池壽命，這類電池也被稱為串疊型電池（tandem solar cells）。

現在德國柏林亥姆霍茲研究中心（HZB）人員開發的串疊型電池，更創下世界紀錄，能將32.5%的太陽輻射入射量轉換成電能。因為科學家使用能減少載子複合（charge carrier recombination）流失的界面改質（interface modification），處理鈣鈦礦材料，並用其來設計串疊型電池，而這款電池由一個用好幾片薄薄的矽結合的底部電池，加上改良過的鈣鈦礦頂部電池合成，分別轉換光譜中的紅外線與近紅外線光和藍光，能最大程度利用光、也減少電能流失。

美國能源效率和再生能源辦公室數據顯示，鈣鈦礦讓太陽能電池轉換效率從2009年的3%提升到如今已超過25%，但世界各地研究機構一直在挑戰鈣鈦礦太陽能電池能達成多高的效率，也促使太陽能電池研究進展以驚人速度加快。2021年底HZB才達成29.8%的轉換效率，這個紀錄在2022夏天就被洛桑理工學院（EPFL）超越，提升到31.3%，同年九月，恩荷芬理工大學（Eindhoven University of Technology）提出四接點鈣鈦礦串疊型電池設計，也成功突破30%門檻。

資料來源：Interesting Engineering 、 PV Magazine 、Inceptive Mind

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