究竟是什么造就了卓越的PV技术

欧洲足球赛事 注：PV电池可把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，但其光电转化效率较低，因此最近研究者们开发了卓越的PV技术，快来了解一下吧！

IEEE Spectrum最近与三个世界领先的独立测试实验室合作，创造了破纪录的光伏（PV）电池的新历史。虽然设计出来的完整图表只是被用来作为该产业的综合参考，但是里面的数据对于理解太阳能技术当前和未来的状态是很有帮助的。

由于制造业生产滞后于实验室的发现成果，当今大多数商业光伏电池仅仅基于少数原始的实验室技术。但是事实上有许多方法能将阳光转化为能量，目前，美国国家可再生能源实验室（NREL）保存了拥有27种不同类型的光伏电池的记录。国家实验室、大学和私营公司的研究人员们继续探索新型电池并致力于提高现有电池的容量，因为我们还没有达到理想的技术水平。

两层或多层光伏材料（通常是砷化镓）的多结电池是迄今为止在实验室中得到的最有效的技术。增加更多的结点和聚光光学器件可以获得更多的光线，但同时也会使制备工艺更加复杂。对于许多应用，没必要为额外的效率花费过多，但是空间太阳能电池除外。节约的每一克电池重量和产生的每一瓦电都是十分宝贵的。

同样地，我们不应该随意地淘汰某些目前电池效率相对较低的的新兴光伏技术。这些光伏技术中的大部分技术都还相对较新，一些技术在理论上能具有比硅电池更高的效率，为后续的改进提供了充分的空间。还有一些人声称自己的技术即使在低效率的情况下在商业上也具备竞争能力，因为它们承诺自己的生产成本相比于其它要低得多。那些技术是否在过去的十年中持续的改进是比较它们的另一种方法。

研究人员使用多结聚光电池继续扩大光电转化效率的上限。果不其然，最新的技术——如钙钛矿电池和量子点——是提升最快的。它们的效率开始时较低，所以容易取得较大的提升。钙钛矿电池的改进已经足以令人兴奋，不过研究人员仍在致力于稳定那些易快速分解的电池。

相比之下，传统硅技术的光电转化效率已经许久未提升，但在商业电池效率和这些实验室记录的效率之间仍然存在差距。

原文链接：What Makes a Good PV Technology?

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材，阮英杰翻译，朱晓秀审核。点我加入材料人编辑部。

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