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新技術嶄露頭角-德國學者成功將「疊瓦」用於太陽能電池效率大幅飆升!

德國弗勞恩霍夫太陽能研究所(Fraunhofer ISE)的科學家團隊近日宣布,將「疊瓦」互連技術應用於鈣鈦礦-矽串聯(PVST)太陽能電池,這一舉措有望提高太陽能電池的效率,減少材料使用,並改善太陽能組件的性能。

圖片來源:鈣鈦礦-矽串聯太陽能電池 https://www.pv-magazine.com/2023/10/11/first-attempt-to-build-shingled-perovskite-silicon-tandem-solar-cells/

「疊瓦」互連技術是一種無母線結構的新型太陽能電池設計,其中只有一小部分電池直接暴露在陽光下,其餘電池通過導電粘合劑連接在一起,形成高密度串聯結構。這種設計減少了電池間的間隙,從而增加了光活性面積。相比傳統太陽能電池,鈣鈦礦-矽串聯PVST電池的電流密度較低,因此對電阻率的要求也相對較低,這使得疊瓦互連成為一種有望提高效率的新技術。

圖片來源:鈣鈦礦-矽串聯疊瓦組件https://www.perovskite-info.com/researchers-examine-shingling-interconnection-method-perovskite-silicon-tandems

此外,「疊瓦」太陽能電池使用更少的材料,降低了面板中的熱機械應力,同時增加了電池的有效面積,提高了設備的填充因子和功率轉換效率。與傳統相比,疊瓦太陽能組件還具有改進的遮陽性能,在不同環境條件下將有助於提高太陽能電池組件性能表現。


研究人員在該項目使用了由牛津光電公司Oxford PV提供的具有兩端配置的前驅體,然後在弗勞恩霍夫太陽能研究所Fraunhofer ISE進行低溫銀漿金屬化處理,通過網版印刷部署60個指狀物和連續母線。在德國勃蘭登堡的Oxford PV工廠,他們將電池切割成1/5瓦片,效率高達24.5%,隨後,這些電池被運回弗萊堡的弗勞恩霍夫太陽能研究所Fraunhofer ISE進行互連和模塊整合。學者們發現,1/6 切割的鈣鈦礦-矽串聯 PVST 電池初始瓦片效率為 25%,可實現 23.4% 的模塊效率。該集團表示:「透過生產組件,證明了疊瓦方法以及組件與PVST電池整合的可行性。」


總結來說,弗勞恩霍夫太陽能研究所Fraunhofer ISE的這項研究代表了太陽能領域的一項重要突破。他們不僅首次將疊瓦互連技術應用於鈣鈦礦-矽串聯太陽能電池,而且取得了令人矚目的效率提升,有望在未來的太陽能電池產業中發揮關鍵作用,為更高效的太陽能發電提供了新的可能性。

參考文獻:https://www.pv-magazine.com/2023/10/11/first-attempt-to-build-shingled-perovskite-silicon-tandem-solar-cells/

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