突破性雙面鈣鈦礦太陽能電池:高效、耐用且透明的未來能源解決方案
雙面鈣鈦礦太陽能電池以其雙面捕捉陽光的特性,展現出提升太陽能效率的巨大潛力。最近,印度理工學院(IIT)的研究團隊在這一領域取得了重大突破,他們開發出一種新型的NiO/Ag/NiO(NAN)透明電極,大幅提升了電池的效率、耐用性和紅外線透明度,為太陽能技術的應用開闢了新的可能性。
根據《光子能源期刊》的詳細報導,IIT Dharwad的研究團隊設計並製造了具有高紅外線透明度的雙面太陽能電池。他們透過整合一種由三層NiO/Ag/NiO結構組成的混合頂部透明電極(TE),並使用低能量物理氣相沉積技術,開發出具有極低電阻和高可見光透射率的電極,顯著提升了這些太陽能電池的效能。
在整合到太陽能電池配置中後,NAN-TE在不同側面照射下分別展現出9.05%和6.54%的功率轉換效率(PCE)。高達72%的雙面性因子表明,這種電池能夠有效地從兩個方向捕捉光線。
此外,這些雙面太陽能電池展現出卓越的耐用性,在未經任何保護封裝的情況下,超過1000小時仍能保持80%的初始效率。它們還允許在近紅外區域進行顯著的光線傳輸,使其適用於熱窗和光電應用。
NAN-TE的薄型設計(少於40奈米)進一步增強了其在建築材料和串聯太陽能電池應用中的整合潛力。IIT Dharwad物理學副教授、資深作者Dhriti Sundar Ghosh表示:「這項工作可能為透明電極提供一種設計策略,可用於雙面鈣鈦礦太陽能電池,並應用於串聯裝置、農業光伏和汽車技術等領域。」
這項突破性研究凸顯了雙面鈣鈦礦太陽能電池在推動太陽能技術發展中的巨大潛力。
參考文獻:Sonia Rani, Arun Kumar, Abhishek K. Chauhan and Dhriti Sundar Ghosh, Hybrid top transparent electrode for infrared-transparent bifacial perovskite solar cells, Journal of Photonics for Energy, 18 February 2025. DOI: 10.1117/1.JPE.15.015501