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震驚！全新中間帶太陽能電池（IBSCs）的理論效率可達(dá)63.2%，比普通太陽能電池（效率在20%左右）高出三倍！國際研究團(tuán)隊(duì)的突破性發(fā)現(xiàn)，或?qū)氐赘淖兲柲墚a(chǎn)業(yè)的面貌！網(wǎng)友們紛紛感嘆：IBSCs概念股要掀起熱潮了嗎？

第三代太陽能技術(shù)的新寵兒

晶體硅太陽能電池是第一代太陽能電池的代表，包括單晶、多晶和非晶硅太陽能電池。這類電池已經(jīng)在商業(yè)和民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并占據(jù)全球光伏市場的90%。然而，它們的能量轉(zhuǎn)換效率只能達(dá)到15%-25%，且生產(chǎn)成本較高。

第二代薄膜太陽能電池制作在玻璃基板上，雖然材料和制作成本較低，但其能量轉(zhuǎn)換效率卻只有6%-10%。

第三代太陽能電池的目標(biāo)是提高能量轉(zhuǎn)換效率、降低成本、方便應(yīng)用。它們被稱為新型太陽能電池，包括無機(jī)、有機(jī)薄膜太陽能電池、染料敏化、量子點(diǎn)敏化太陽能電池以及鈣鈦礦太陽能電池。盡管這類電池的發(fā)展時(shí)間相對較短，但它們具有較高的理論能量轉(zhuǎn)換效率和相對較低的生產(chǎn)成本，因此具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
其中，中間帶太陽能電池（IBSC）是提高太陽能電池全局效率的引人注目的新概念。它的理論能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)63.2%，是第三代太陽能技術(shù)的新寵兒，越來越受到業(yè)界的青睞。

這種電池能量轉(zhuǎn)換效率的提高是通過在半導(dǎo)體的禁帶中引入一個能態(tài)密度小的窄能帶實(shí)現(xiàn)的。這種窄能帶的引入使得在保持開路電壓不變的情況下，增加亞帶隙吸收。通過這種改進(jìn)，太陽能電池除了吸收大部分的可見光，還可以吸收部分紅外光，從而提高電池的電流輸出和能量轉(zhuǎn)換效率。

盡管中間帶太陽能電池（IBSC）具有高理論能量轉(zhuǎn)換效率，但是由于其本身的高復(fù)合性（中間帶的電子和空穴的復(fù)合），以及對半導(dǎo)體晶格的破壞等因素，其性能并未達(dá)到預(yù)期水平，能量轉(zhuǎn)換效率低于理論值甚至低于一般電池的效率水平。同時(shí)，該電池的制造成本也非常高昂。除此之外，IBSC還存在壽命短、僅能在低溫下使用等缺點(diǎn)，這極大地限制了其大規(guī)模制備和應(yīng)用

近期，來自英國帝國理工學(xué)院和澳大利亞新南威爾士大學(xué)（UNSW）的科學(xué)家們宣布研發(fā)出一種新型中間帶太陽能電池（IBSC），并將其最新研究成果發(fā)表在“RRL Solar”雜志上。這項(xiàng)新設(shè)計(jì)代表了中間帶太陽能電池領(lǐng)域的重大進(jìn)展。據(jù)介紹，這種新型IBSC采用了一種新穎的太陽能電池架構(gòu)，并引入了一種獨(dú)特的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可有效地利用太陽光譜中的更多光子，提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。此次研究成果的發(fā)表，也標(biāo)志著中間帶太陽能電池領(lǐng)域邁出了重要的一步，有望推動中間帶太陽能電池的商業(yè)化應(yīng)用。

據(jù)研究人員透露，最新設(shè)計(jì)的中間帶太陽能電池（IBSC）引入了一種全新的太陽能電池架構(gòu)，其中包括了“棘輪帶”（RB），其能帶示意圖可參見圖1。這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新使得電池壽命相較于其他同類電池提高了7個數(shù)量級，并使電池在室溫下工作成為可能。這一突破性的進(jìn)展將為IBSCs電池的未來發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)，也是中間帶太陽能電池領(lǐng)域的一大里程碑。

早在2020年，兩位西班牙研究人員曾宣稱：“我們認(rèn)為，一旦開發(fā)出高效的IBSC，科學(xué)界將投入更多精力來優(yōu)化這些設(shè)備的性能。我們相信，一旦IBSC被證明非常高效并具有潛在成本效益，根據(jù)細(xì)分市場，業(yè)界將表現(xiàn)出極大的興趣。”如今，高效的IBSC已經(jīng)開始研發(fā)，一旦有更多的企業(yè)參與研發(fā)并進(jìn)行量產(chǎn)，這或?qū)⑹枪夥袠I(yè)的一場大洗牌。

原標(biāo)題：理論效率達(dá)63.2％ ，第三代光伏電池大突破！