多結太陽能電池(MJSC)是一種高效率太陽能電池,通過將具有不同帶隙的半導體材料堆疊在彼此之上制成。不同帶隙的半導體材料對光波段的響應區域不同,多種半導體材料組合下,可使多結太陽能電池吸收、利用更多的太陽輻射能量,從而提高轉換效率。
多結太陽能電池通常由多個子電池和隧穿結構組成,根據組成結構不同,多結太陽能電池分為串聯式多結太陽能電池、并聯式多結太陽能電池;根據半導體材料帶隙不同,多結太陽能電池分為低帶隙、中帶隙、高帶隙。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年多結太陽能電池(MJSC)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,多結太陽能電池制造材料包括鈣鈦礦材料、硅(Si)、III-V族半導體材料(如砷化鎵GaAs、磷化銦鎵GaInP)等。鈣鈦礦材料具有高吸收系數、高電子遷移率等特點,是熱點研究材料,基于鈣鈦礦材料的全鈣鈦礦串聯電池具有成本低、制造簡單等優勢,是開發多結太陽能電池的理想選擇之一。
近年來,隨著研究深入,多結太陽能電池轉換效率不斷提升。全球多結太陽能電池相關研究機構包括弗勞恩霍夫太陽能研究所、NWO-Institute AMOLF研究所、阿卜杜拉國王科技大學、新加坡國力大學、香港城市大學、華東師范大學等。其中弗勞恩霍夫太陽能研究所和NWO-Institute AMOLF研究所聯合開發的多結太陽電池效率高達36.1%,打破了硅基太陽電池的世界紀錄。
在國內成果轉化方面,香港城市大學科研團隊與中山德華芯片技術有限公司(德華芯片)合作,啟動了鈣鈦礦多結疊層太陽電池研發項目;華東師范大學與江蘇宜興德融科技有限公司合作建設多結太陽能電池量產線,該產線是國內首條掌握全鏈條完整技術的產線,其多結太陽能電池實現了34.5%的能源轉換效率。
新思界
行業分析人士表示,近年來,隨著鈣鈦礦電池、砷化鎵電池等電池技術發展,多結太陽能電池轉換效率實現了顯著提升,應用價值隨之凸顯。多結太陽能電池具有轉換效率高、載流子遷移率高、帶隙可協調等特點,在光伏發電、航天航空、衛星通信、建筑一體化光伏、汽車太陽能供電等場景應用空間廣闊。但作為第三代太陽能電池的重要組成部分,多結太陽能電池制造成本較高,且仍存在設備運行不穩定、能量損失導致電壓降低等多種技術問題。
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