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據英國《自然·能源》雜誌近日發表的最新研究，一組國際聯合團隊報告成功製造了鈣鈦礦/矽雙層單片電池。在室外條件下，雙麵串聯太陽能電池實現超出任何商用矽太陽能電池板的效率。這也是首次通過實驗清晰證明了雙麵串聯裝置效能優(you) 越的證據。
鈣鈦礦太陽能電池，是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體(ti) 作為(wei) 吸光材料的第三代太陽能電池，具有成本低廉、光電轉換效率高、商業(ye) 潛力巨大等讓人無法忽視的特點。
此次研究團隊分析了在各種真實光照和反照率條件下，想要獲得最佳電流匹配所需的鈣鈦礦帶隙。研究中新的雙麵串聯太陽能電池，其主體(ti) 由矽層和鈣鈦礦層構成，同時還結合了許多其他化合物，由於(yu) 最終采用了較窄的鈣鈦礦帶隙，具有透明背電極的器件結構依賴於(yu) 反照率來增強底部電池中的電流產(chan) 生，增強了鈣鈦礦頂部電池中的電流產(chan) 生。
團隊進而首次報告了在單麵AM1.5G（太陽能轉換係統標準測試的參考光譜）陽光的照射下，經認證的功率轉換效率大於(yu) 25%的雙麵串聯配置，在戶外實驗場下，發電密度高達26mWcm-2的結果。對暴露在不同反照率下的性能進行比較後，研究團隊得出了雙麵單片鈣鈦礦/矽串列太陽能電池利用環境中的漫反射光反照率，其性能優(you) 於(yu) 單麵鈣鈦礦/矽串列太陽能電池的結論。
研究人員表示，串聯裝置的複雜性，正是這次最主要的挑戰，此次研究涉及14種材料，其中每一種材料都必須進行所謂“完美優(you) 化”。
盡管常規串聯的太陽能電池也可以通過吸收額外波長的光轉化為(wei) 電能，但此次科學家們(men) 證明：使用雙麵串聯配置，可以超過目前公認的串聯配置的性能極限。這種利用傳(chuan) 統矽基層和鈣鈦礦製成的另一層串聯組合的新係統，不但可以搜集到更多的能量，還可以捕獲許多原本被浪費掉的、從(cong) 地麵反射和散射的光，前所未有地增加串聯太陽能電池的效能。
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