36.1% ！多结太阳电池新纪录

弗劳恩霍夫太阳能研究所ISE（Fraunhofer Institute for Solar Energy Research，Fraunhofer ISE）和荷兰科学研究所基金会（NWO-Institute）AMOLF（阿姆斯特丹）的一组研究人员制造出了效率为36.1%的多结太阳能电池，这是硅太阳能电池有史以来达到的最高效率。

图片来源：Fraunhofer ISE

该项目AMOLF部分的负责人Albert Polman表示：“这一新纪录是Fraunhofer ISE和AMOLF于2020年开始的独特合作的结果。Fraunhofer ISE团队因制造基于硅和III-V族半导体（例如GaInP或GaAs）的超高效率太阳能电池在业界富有盛名。AMOLF团队在优化太阳能电池光管理方面积累了多年的经验。在这个项目中，我们将双方经验相结合，从而制造出该多结太阳能电池。而该太阳能电池在弗莱堡和阿姆斯特丹之间进行不同的处理步骤，从而构建出完整的太阳能电池。”

Fraunhofer ISE的Frank Dimroth补充道：“两个团队的研究人员将现有的最佳工艺结合起来，共同创造硅基多结太阳能电池的新效率记录。AMOLF的新型背反射器和Fraunhofer改进的GaInAsP中间电池都为这一出色的结果做出了贡献。”

硅太阳能电池的局限性

以硅为基础的太阳能电池和太阳能电池板在全球的部署率非常高，但其光伏能源转换效率基本上仅限于29.4%。通过在太阳能电池上涂覆额外的材料以创建多结太阳能电池，研究人员可以克服这一限制。在这样的几何结构中，多个光吸收层彼此堆叠，使得每层都有效地吸收太阳光色谱的特定部分。这种多层概念可以极大地提高电池效率。

新材料结合新的光管理设计

新电池结合了最先进的“硅TOPCon”太阳能电池（由Fraunhofer ISE开发的一种新型高效电池设计），具有由磷化镓铟（GaInP）和磷化镓铟砷化物（GaInAsP）组成的两个半导体层（同样由Fraunhofer ISE开发）。然后，这些层堆叠上涂有专门设计的金属/聚合物纳米涂层，该涂层由AMOLF设计并由AMOLF和Fraunhofer ISE联合制造。该背反射器改善了太阳能电池内部的光捕获，使效率首次提高超过36%。