立陶宛发明处于太阳能技术突破的前沿

这些不是随机数，而是太阳能电池的效率，通过将入射阳光转化为电能的百分比来衡量。线尾的省略号也并非巧合，因为串联太阳能电池的效率已经超过 32%。“世界各地的研究团队之间正在进行一种竞赛。去年，太阳能电池效率记录被打破了三四次，只是科学论文的发表需要时间，”立陶宛考纳斯理工大学研究员 Artiom Magomedov 博士说。

最近在著名科学杂志《科学》上发表论文的合著者马戈梅多夫博士表示，串联钙钛矿太阳能电池最新发表的记录是 32.5%。该论文报告了硅钙钛矿串联电池的改进，使这成为可能。

“串联太阳能电池有十多层，因此确保其顺利运行在技术上非常具有挑战性。这种太阳能电池的开发涉及大量研究人员。例如，我们的研究团队负责其中一层，它是由空穴传输材料制成的，”立陶宛考纳斯理工大学 (KTU) 的研究员 Magomedov 博士解释道。

早在 2018 年，KTU 的一组化学家合成了一种材料，可以形成分子厚层，也称为单层，均匀覆盖各种表面。已经使用这种材料开发了几种高效太阳能电池。该发明的作者之一马戈梅多夫博士表示，KTU 的创新已成为开发最新太阳能技术的科学家们的共识。

“我们的材料被世界各地的研究小组使用，你几乎在每次有关该主题的会议演讲中都会听到它们的应用，”马戈梅多夫博士说。

下一代太阳能电池的量产还需等待

最近的这篇科学文章是马戈梅多夫博士在《科学》杂志上与人合着的第二篇文章，是上一篇文章的后续文章，提出了应对当前挑战的解决方案。

“虽然我们的材料有助于实现最高效率，但很难在顶部形成另一层。在我们发表上一篇《科学》论文之后，我们收到了很多关于我们的材料在不同环境下如何发挥作用的关注和评论。在当前的论文中，我们展示了解决这些问题的一种方法，”马戈梅多夫博士说。

有关 KTU 研究团队提出的改进的更多详细信息，该改进与世界各地其他科学家开发的解决方案一起构建了超高效率串联太阳能电池，可以在科学文章中找到。这种超高效率串联太阳能电池是由德国柏林亥姆霍兹中心的 Steve Albrecht 教授领导的一个研究小组建造的。

硅太阳能电池的峰值潜在效率仅为29%;由于气候变化危机，世界需要越来越多的替代能源。串联太阳能电池由两种类型的光活性层组成——钙钛矿太阳能元件放置在硅顶部。硅层收集红外光，而钙钛矿收集可见光谱中的蓝光，从而提高太阳能电池的效率。然而，马戈梅多夫博士表示，新一代太阳能电池取代目前使用的太阳能电池仍需要时间。

“理论上，串联太阳能电池产生的电力会更便宜，因为使用的附加材料更便宜。然而，实际上，最终的商业产品并不存在，技术流程尚未准备好进行大规模生产。此外，迄今为止仅在实验室中开发的细胞本身也提出了尚未解答的问题。例如，并非所有材料都适合大规模生产，这意味着必须找到替代品，”KTU 科学家解释道。

他说，迄今为止，生产这些电池的最大挑战之一是它们的稳定性。太阳能电池预计可持续使用 25 年，在此期间它们的效率将损失 10%。然而，如此长时间的测试非常困难，因此对于新一代太阳能电池将如何磨损还没有明确的答案。

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