據新華社報道，美國加利福尼亞大學洛杉磯分校等機構的研究人員開發出一種新型薄膜太陽能電池，其雙層設計大大提高了光電轉換效率，性能創造了同類太陽能電池新紀錄。這一成果發表在新一期美國《科學》雜志上。

加州大學洛杉磯分校Samueli工程學院的材料科學家開發出一種高效的薄膜太陽能電池，由于其雙層設計，它可以產生比普通太陽能電池板更多的能量。

該裝置是通過在太陽能電池上噴涂一層薄薄的鈣鈦礦-一種廉價的鉛和碘化合物制成的，這種化合物已被證明能夠非常有效地捕獲來自太陽光的能量。形成器件底層的太陽能電池由銅，銦，鎵和硒化物或CIGS的化合物制成。

該團隊的新電池轉換了來自太陽的22.4％的能量，這是鈣鈦礦-CIGS串聯太陽能電池的功率轉換效率的記錄。這一性能在美國能源部國家可再生能源實驗室的獨立測試中得到證實。（之前的記錄是由IBM的ThomasJ.Watson研究中心的一個小組于2015年設定，為10.9％。）加州大學洛杉磯分校的設備的效率與目前主導光伏市場的多晶硅太陽能電池的效率相似。

這項研究發表在今天的“Science”雜志上，由加州大學洛杉磯分校材料科學的Carol和LawrenceE.Tannas初級教授YangYang領導。

“通過我們串聯太陽能電池的設計，我們在同一設備區域從太陽光譜的兩個不同部分吸收能量，”Yang說，“與單獨的CIGS層相比，這增加了從太陽光中產生的能量。”

Yang補充說，在現有的太陽能電池上噴涂鈣鈦礦層的技術可以很容易且廉價地結合到現有的太陽能電池制造工藝中。

電池的CIGS基層厚約2微米（或千分之二毫米），吸收太陽光并以18.7％的效率產生能量，但添加1微米厚的鈣鈦礦層可提高其效率-就像在汽車發動機上添加渦輪增壓器可以改善其性能一樣。這兩層由加州大學洛杉磯分校研究人員設計的納米級界面連接在一起；該接口有助于為器件提供更高的電壓，從而增加可輸出的功率。整個組件安裝在厚度約為2毫米的玻璃基板上。

“我們的技術使現有的CIGS太陽能電池性能比原來的性能提高了近20％，”Yang說。“這意味著能源成本降低了20％。”

他補充說，使用雙層設計的設備最終可以實現30％的功率轉換效率。這將是研究小組的下一個目標。

該研究的主要作者是Yang實驗室的訪問研究員QifengHan，以及最近在加州大學洛杉磯分校獲得博士學位的Yao-TsungHsieh和LeiMeng。該研究的其他作者是Yang的研究小組的成員和SolarFrontierCorp.的日本厚木研究中心的研究人員。

這項研究得到了美國國家科學基金會和空軍科學研究辦公室的支持。Yang和他的研究小組多年來一直致力于串聯太陽能電池，他們的成就包括開發可用于窗戶的透明串聯太陽能電池。