鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池作為太陽能領(lǐng)域的未來之星,正吸引著全球科研人員的關(guān)注。這類下一代電池有望將太陽能模塊的轉(zhuǎn)換效率從當(dāng)前的22%至25%提升至35%,甚至可能高達(dá)45%。盡管長期耐用性問題仍是討論的焦點(diǎn),但最新測試表明,鈣鈦礦-硅串聯(lián)面板的退化程度與傳統(tǒng)硅模塊相當(dāng),這為其商業(yè)化應(yīng)用提供了有力支持。
為了推動這一技術(shù)的發(fā)展,波茨坦大學(xué)的Felix Lang博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與柏林亥姆霍茲中心及柏林工業(yè)大學(xué)的研究人員攜手,首次發(fā)射了衛(wèi)星任務(wù),在太空中測試鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池。此次測試涉及的電池類型包括鈣鈦礦-硅和鈣鈦礦-CIGS(銅銦鎵硒),它們均被置于太空極端條件下,如高輻射和劇烈的溫度變化中,以檢驗(yàn)其性能。
該衛(wèi)星于2024年7月9日由歐洲航天局(ESA)從圭亞那航天中心成功發(fā)射升空,并在距離地球580英里的軌道上運(yùn)行。這是一個在軌驗(yàn)證立方體(OOV-Cube),由柏林工業(yè)大學(xué)和Rapid Cubes GmbH聯(lián)合開發(fā)。據(jù)Lang博士介紹,衛(wèi)星已發(fā)回積極信號,顯示所有硬件均在正常運(yùn)行,即使太陽能電池板未能完全對準(zhǔn)太陽。
測試中,鈣鈦礦層負(fù)責(zé)吸收陽光中的藍(lán)綠色部分,而CIGS或硅層則吸收紅外光。這種配置可實(shí)現(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率,其中鈣鈦礦-CIGS串聯(lián)技術(shù)類似于薄膜太陽能專家First Solar正在探索的技術(shù)路徑。
Lang博士樂觀預(yù)測,基于鈣鈦礦的太陽能電池(軟半導(dǎo)體)可能具備自愈特性,有助于其從損壞中恢復(fù),從而在長期競爭中超越傳統(tǒng)太陽能技術(shù)。他的合作者,柏林亥姆霍茲中心的Steve Albrecht教授及其團(tuán)隊(duì),在鈣鈦礦硅太陽能電池開發(fā)方面處于領(lǐng)先地位,曾創(chuàng)下32.5%的世界紀(jì)錄,并對當(dāng)前太空測試的太陽能電池開發(fā)做出了重要貢獻(xiàn)。他們正與韓華Q Cells合作,推動生產(chǎn)線建設(shè)。
此次太空測試標(biāo)志著鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池向商業(yè)化應(yīng)用邁出了重要一步,未來有望為太陽能行業(yè)帶來革命性變革。