国家可再生能源实验室，瑞士科学家功率太阳能电池的效率记录过去

在能源的国家可再生能源实验室的美国能源部的研究人员之间的合作（NREL），瑞士电子和微技术中心（CSEM），和É科尔工FéDé罗音de洛桑（EPFL）表明硅多结太阳能电池的高电位。

研究组创建的串联太阳能电池将太阳光转化为电能在太阳光照下破纪录的效率。由此产生的论文“将一个太阳电池的转换效率提高到两个路口的32.8%，三个路口的35.9%”，出现在新一期的《自然能源》杂志上。仅由周期表III和V组中的材料制成的太阳能电池效率高，但价格更高。SMT贴片加工

Stephanie Essig，前国家可再生能源实验室的博士后研究人员现在工作在瑞士理工学院，是新出版的研究细节，以提高多结电池效率的步骤，第一作者。而在美国，Essig合著“GaInP／硅双结太阳能电池的效率实现29.8%的太阳，”这是发表在IEEE一年前光伏杂志。

除了Essig，这种新的研究论文的作者是Timothy Remo，John F. Geisz，Myles A. Steiner，David L. Young，Kelsey Horowitz，Michael Woodhouse，Adele Tamboli，所有与NREL；和Christophe Allebe，Loris Barraud，Antoine Descoeudres，Matthieu Despeisse，和Christophe Ballif，都从CSEM。

“这一成果是重要的因为它所显示的，这是第一次，是硅基串联细胞可以提供效率与更昂贵的多结电池完全由III-V族材料的竞争，”Tamboli说。“它打开开发全新的多结太阳能电池材料和结构的门。”

在测试硅多结太阳能电池，研究人员发现，最高的双结效率（32.8%）来自一个串联电池，叠层砷化镓（GaAs）通过在薄膜晶体硅由CSEM NREL开发。32.5%的效率是使用磷化铟镓（GaInP）达到顶端细胞，这是一个类似的结构，此前的纪录29.8%的效率在2016年1月宣布。第三细胞组成的堆叠在硅底细胞GaInP/GaAs串联电池，达到了三结效率为35.9%—2%低于整体三结记录。

现有的光伏市场主要由单结硅太阳能电池组成，效率在17%到24%之间。研究人员在报告中指出，从硅单结电池过渡到硅基双结太阳能电池，将使制造商们在过去30%年中提高效率，同时仍得益于他们在制造硅太阳能电池方面的专长。

对这些多结硅基太阳能电池的使用障碍，至少在短期内，是成本。假设30%的效率，研究人员估计的GaInP基于细胞会成本每瓦4.85美元和GaAs基细胞的成本每瓦7.15美元。但作为制造坡道和这些类型的细胞的效率上升到35%，研究人员预测每瓦成本可能下降到66美分的GaInP基于细胞和85美分的GaAs基细胞。科学家们指出，这种急剧下降的价格并非史无前例，例如，中国制造的光伏组件的成本从2006美元的4.50下降到2011的每瓦特1美元。

在美国，太阳能组件的成本占光伏系统价格的20%到40%。研究人员估计，将电池效率提高到35%，可以降低商业装置每瓦45美分的系统成本。然而，如果一个族细胞不能成本降低到研究人员的长期方案的水平，然后使用更便宜，为顶细胞高效材料将需要使他们在总电力市场竞争力的成本。

用于研究的资金来自美国能源部的Sunshot倡议旨在使太阳能在公共和私人的合作伙伴从瑞士联邦和nano-tera.ch倡议所有美国人通过努力研究和开发低成本的电力来源。

NREL是能源的主要国家实验室，可再生能源和能源效率的研究和发展部。国家可再生能源实验室的操作能源部联盟的可持续能源，LLC.

原文：Wayne Hicks