Từ: www.onlinel Library.wiley.com
1. GIỚI THIỆU
Kể từ tháng 1 năm 1993, Tiến bộ trong lĩnh vực quang điện tử đã công bố sáu danh sách hàng tháng về hiệu quả được xác nhận cao nhất cho một loạt các công nghệ mô-đun và tế bào quang điện. 1 - 3 Bằng cách cung cấp các hướng dẫn để đưa kết quả vào các bảng này, điều này không chỉ cung cấp một bản tóm tắt có thẩm quyền về tình trạng hiện tại mà còn khuyến khích các nhà nghiên cứu tìm kiếm xác nhận kết quả độc lập và báo cáo kết quả trên cơ sở tiêu chuẩn. Trong Phiên bản 33 của các bảng này, 3 kết quả đã được cập nhật thành phổ tham chiếu mới được quốc tế chấp nhận (Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế IEC 60904‐3, Ed. 2, 2008).
Tiêu chí quan trọng nhất để đưa kết quả vào các bảng là chúng phải được đo lường độc lập bởi một trung tâm kiểm tra được công nhận được liệt kê ở nơi khác. 2 Một sự khác biệt được tạo ra giữa ba định nghĩa khác nhau về diện tích ô: tổng diện tích, diện tích khẩu độ và vùng chiếu sáng được chỉ định, như được định nghĩa ở nơi khác 2 (lưu ý rằng, nếu sử dụng mặt nạ, mặt nạ phải có hình dạng khẩu độ đơn giản, như hình vuông , hình chữ nhật, hoặc hình tròn). Không bao gồm hiệu quả của khu vực tích cực. Ngoài ra còn có một số giá trị tối thiểu nhất định của khu vực được tìm kiếm cho các loại thiết bị khác nhau (trên 0,05 cm 2 cho một tế bào tập trung, 1 cm 2 cho một tế bào mặt trời, 800 cm 2 cho một mô-đun và 200 cm 2 cho một mô đun con ).
Kết quả được báo cáo cho các tế bào và mô-đun được làm từ các chất bán dẫn khác nhau và cho các loại phụ trong mỗi nhóm chất bán dẫn (ví dụ: tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng). Từ Phiên bản 36 trở đi, thông tin đáp ứng quang phổ được đưa vào (khi có thể) dưới dạng một biểu đồ hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) so với bước sóng, dưới dạng giá trị tuyệt đối hoặc được chuẩn hóa thành giá trị đo cực đại. Đường cong cur điện áp (IV) hiện tại cũng đã được đưa vào nếu có thể từ Phiên bản 38 trở đi. Một bản tóm tắt đồ họa về tiến trình trong 25 năm đầu tiên trong đó các bảng đã được xuất bản đã được đưa vào Phiên bản 51. 2
Kết quả mô-đun và tế bào được xác nhận cao nhất trên một mặt trời được báo cáo trong Bảng 1-4 . Mọi thay đổi trong bảng từ những bảng được xuất bản trước đó 1 được đặt ở kiểu in đậm. Trong hầu hết các trường hợp, một tài liệu tham khảo tài liệu được cung cấp mô tả kết quả được báo cáo hoặc kết quả tương tự (độc giả xác định tài liệu tham khảo được cải thiện được chào đón để gửi cho tác giả chính). Bảng 1 tóm tắt các phép đo ‐ được báo cáo tốt nhất cho các tế bào đơn và tế bào con đơn lẻ của Sun one (mặt trời không tập trung).
Bảng 1. Xác nhận hiệu quả của tế bào mặt đất và tế bào con tiếp giáp đơn được đo dưới phổ AM1.5 toàn cầu (1000 W / m 2 ) ở 25 ° C (IEC 60904‐3: 2008, ASTM G ‐ 173‐03 toàn cầu) | Phân loại | Hiệu quả,% | Diện tích, cm 2 | V oc , V | J sc , mA / cm 2 | Yếu tố điền,% | Trung tâm kiểm tra (ngày) | Sự miêu tả |
|---|
| Silic |
| Si (tế bào tinh thể) | 26,7 ± 0,5 | 79,0 (da) | 0,738 | 42,65 một | 84,9 | AIST (3/17) | Kaneka, n ‐ loại phía sau IBC 4 |
| Si (tế bào đa tinh thể) | 22,3 ± 0,4 b | 3.923 (ngày) | 0,6742 | 41,08 c | 80,5 | FhG ‐ ISE (8/17) | FhG ‐ ISE, n ‐ loại 5 |
| Si (mô đun chuyển giao mỏng) | 21,2 ± 0,4 | 239,7 (ngày) | 0,687 d | 38,50 d , e | 80.3 | NREL (4/14) | Solexel (dày 35 mm) 6 |
| Si (thu nhỏ màng mỏng) | 10,5 ± 0,3 | 94,0 (ngày) | 0,492 d | 29,7 d , f | 72.1 | FhG ‐ ISE (8/07) | CSG Solar (<2 mm="" trên="" kính)="">7 |
| Tế bào III ‐ V |
| GaAs (tế bào màng mỏng) | 29,1 ± 0,6 | 0,998 (ap) | 1.1272 | 29,78 g | 86,7 | FhG ‐ ISE (10/18) | Thiết bị Alta 8 |
| GaAs (đa tinh thể) | 18,4 ± 0,5 | 4.011 (t) | 0,994 | 23.2 | 79,7 | NREL (11/95) | RTI, Ge chất nền 9 |
| InP (tế bào tinh thể) | 24,2 ± 0,5 b | 1.008 (ngày) | 0,939 | 31,15 a | 82,6 | NREL (3/13) | NREL 10 |
| Chalcogenide màng mỏng |
| CIGS (tế bào) | 22,9 ± 0,5 | 1.041 (da) | 0,744 | 38,77 h | 79,5 | AIST (11/17) | Biên giới mặt trời 11 , 12 |
| CdTe (tế bào) | 21,0 ± 0,4 | 1,0623 (ngày) | 0,8759 | 30,25 đ | 79,4 | Newport (8/14) | Solar đầu tiên, trên kính 13 |
| CZTSSe (tế bào) | 11,3 ± 0,3 | 1.1761 (da) | 0,5333 | 33,57 g | 63,0 | Newport (10/18) | DGIST, Hàn Quốc 14 |
| KÉM (tế bào) | 10,0 ± 0,2 | 1.113 (da) | 0,7083 | 21,77 một | 65,1 | NREL (3/17) | UNSW 15 |
| Vô định hình / vi tinh thể |
| Si (tế bào vô định hình) | 10,2 ± 0,3 i, b | 1.001 (da) | 0,896 | 16,36 đ | 69,8 | AIST (7/14) | DANH SÁCH 16 |
| Si (tế bào vi tinh thể) | 11,9 ± 0,3 b | 1.044 (da) | 0,550 | 29,72 một | 75,0 | AIST (2/17) | DANH SÁCH 16 |
| Perovskite |
| Perovskite (tế bào) | 20,9 ± 0,7 i , j | 0,991 (da) | 1,125 | 24,92 c | 74,5 | Newport (7/17) | KRICT 17 |
| Perovskite (cực tiểu) | 17,25 ± 0,6 j, l | 17.277 (da) | 1.070 ngày | 20,66 d , h | 78.1 | Newport (5/18) | Microquanta, 7 ô nối tiếp 18 |
| Perovskite (mô đun con) | 11,7 ± 0,4 | 703 (da) | 1,073 d | 14,36 d , h | 75,8 | AIST (3/18) | Toshiba, 44 tế bào nối tiếp 19 |
| Thuốc nhuộm mẫn cảm |
| Thuốc nhuộm (tế bào) | 11,9 ± 0,4 j , k | 1.005 (da) | 0,744 | 22,47 n | 71,2 | AIST (9/12) | Sắc nét 20 |
| Thuốc nhuộm (tối thiểu) | 10,7 ± 0,4 j , l | 26,55 (da) | 0,754 d | 20,19 ngày , o | 69,9 | AIST (2/15) | Sắc nét, 7 ô nối tiếp 21 |
| Thuốc nhuộm (mô hình con) | 8,8 ± 0,3 j | 398.8 (da) | 0,697 ngày | 18,42 d , p | 68,7 | AIST (9/12) | Sắc nét, 26 ô nối tiếp 22 |
| Hữu cơ |
| Hữu cơ (tế bào) | 11,2 ± 0,3 q | 0,992 (da) | 0,780 | 19.30 | 74,2 | AIST (10/15) | Toshiba 23 |
| Hữu cơ (tối thiểu) | 9,7 ± 0,3 q | 26,14 (da) | 0,806 d | 16,47 ngày, o | 73,2 | AIST (2/15) | Toshiba (8 dòng tế bào) 23 |
Chữ viết tắt: AIST, Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Nhật Bản; (ap), khu vực khẩu độ; a ‐ Si, hợp kim silic / hydro vô định hình; CIGS, CuIn 1 ‐ y Ga y Se 2 ; KÉO, Cu 2 ZnSnS 4 ; CZTSSe, Cu 2 ZnSnS 4 ‐ y Se y ; (da), khu vực chiếu sáng được chỉ định; FhG ISE, Fraunhofer Instut für Solare Energiesysteme; nc ‐ Si, silic nano tinh thể hoặc vi tinh thể; (t), tổng diện tích.
một đáp ứng quang phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 50 của các bảng này.
b Không được đo tại phòng thí nghiệm bên ngoài.
c Đáp ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 51 của các bảng này.
d Báo cáo trên cơ sở trên mỗi di động.
e Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 45 của các bảng này.
f Hiệu chuẩn lại từ phép đo ban đầu.
g Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong phiên bản hiện tại của các bảng này.
h Đáp ứng quang phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 52 của các bảng này.
i Ổn định khi tiếp xúc 1000 ‐ h với 1 ánh sáng mặt trời ở 50 C.
j Hiệu suất ban đầu. Tài liệu tham khảo 67 , 68 xem xét tính ổn định của các thiết bị tương tự.
k Trung bình của các lần quét tiến và lùi ở 150 mV / s (độ trễ ± 0,26%).
l Đo bằng cách sử dụng quét 13 điểm IV với độ lệch không đổi cho đến khi dữ liệu không đổi ở mức 0,05%.
m Hiệu quả ban đầu. Tham khảo 71 đánh giá sự ổn định của các thiết bị tương tự.
n Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 41 của các bảng này.
o Đáp ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 46 của các bảng này.
p Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 43 của các bảng này.
q Hiệu suất ban đầu. Tài liệu tham khảo 69 , 70 xem xét độ ổn định của các thiết bị tương tự.
Bảng 2. Các trường hợp ngoại lệ đáng chú ý Xếp hạng cho các ô và các ô con đơn lẻ: hàng đầu Kết quả được xác nhận, không phải là các bản ghi lớp, được đo dưới phổ AM1.5 toàn cầu (1000 Wm −2 ) ở 25 ° C (IEC 60904 Thay3: 2008, ASTM G ‐ 173‐03 toàn cầu) | Phân loại | Hiệu quả,% | Diện tích, cm 2 | V oc , V | J sc , mA / cm 2 | Yếu tố điền,% | Trung tâm kiểm tra (ngày) | Sự miêu tả |
|---|
| Tế bào (silicon) |
| Si (tinh thể) | 25,0 ± 0,5 | 4,00 (da) | 0,706 | 42,7 a | 82,8 | Sandia (3/99) b | UNSW p ‐ loại PERC liên hệ trên / sau 24 |
| Si (tinh thể) | 25,8 ± 0,5 c | 4.008 (da) | 0,7241 | 42,87 d | 83.1 | FhG ‐ ISE (17/7) | FhG ISE, n ‐ loại liên lạc trên / sau 25 |
| Si (tinh thể) | 26,1 ± 0,3 c | 3.9857 (da) | 0,7266 | 42,62 đ | 84.3 | ISFH (2/18) | ISFH, p ‐ loại phía sau IBC 26 |
| Si (lớn) | 26,6 ± 0,5 | 179,74 (da) | 0,7403 | 42,5 f | 84,7 | FhG ‐ ISE (11/16) | Kaneka, n ‐ loại phía sau IBC 4 |
| Si (đa tinh thể) | 22,0 ± 0,4 | 245,83 (t) | 0,6717 | 40,55 d | 80,9 | FhG ‐ ISE (9/17) | Jinko năng lượng mặt trời, p loại 27 lớn |
| Các tế bào (III V) |
| GaInP | 21,4 ± 0,3 | 0,2504 (ap) | 1.4932 | 16,31 g | 87,7 | NREL (9/16) | Điện tử LG, bandgap cao 28 |
| GaInAsP / GaInAs | 32,6 ± 1,4 c | 0,248 (ngày) | 2.024 | 19,51 ngày | 82,5 | NREL (10/17) | NREL, song song 29 |
| Tế bào (chalcogenide) |
| CdTe (màng mỏng) | 22,1 ± 0,5 | 0,478 (da) | 0.8872 | 31,69 h | 78,5 | Newport (15/11) | Năng lượng mặt trời đầu tiên trên kính 30 |
| CZTSSe (màng mỏng) | 12,6 ± 0,3 | 0,4209 (ap) | 0,5134 | 35,21 tôi | 69,8 | Newport (7/13) | Giải pháp IBM đã phát triển 31 |
| CZTSSe (màng mỏng) | 12,6 ± 0,3 | 0,4804 (da) | 0,5411 | 35,39 | 65,9 | Newport (10/18) | DGIST, Hàn Quốc 14 |
| CZTS (màng mỏng) | 11,0 ± 0,2 | 0,239 (da) | 0,7306 | 21,74 f | 69.3 | NREL (3/17) | UNSW trên kính 32 |
| Các tế bào (khác) |
| Perovskite (màng mỏng) | 23,7 ± 0,8 j , k | 0,0739 (ngày) | 1.1697 | 25,40 l | 79,8 | Newport (ngày 18/9) | ISCAS, Bắc Kinh 33 |
| Hữu cơ (màng mỏng) | 15,6 ± 0,2 m | 0,4113 (da) | 0,8381 | 25,03 l | 74,5 | NREL (11/18) | Sth Trung Quốc U. - Trung tâm Sth U. 34 |
Chữ viết tắt: AIST, Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Nhật Bản; (ap), khu vực khẩu độ; CIGSSe, CuInGaSSe; KÉO, Cu 2 ZnSnS 4 ; CZTSSe, Cu 2 ZnSnS 4 ‐ y Se y ; (da), khu vực chiếu sáng được chỉ định; FhG ISE, Fraunhofer ‐ Acadut für Solare Energiesysteme; ISFH, Viện nghiên cứu năng lượng mặt trời, Hamelin; NREL, Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia; (t), tổng diện tích.
một phản ứng phổ được báo cáo trong Phiên bản 36 của các bảng này.
b Hiệu chuẩn lại từ phép đo ban đầu.
c Không được đo tại phòng thí nghiệm bên ngoài.
d Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 51 của các bảng này.
e Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 52 của các bảng này.
f Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 50 của các bảng này.
g Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 49 của các bảng này.
h Phản ứng phổ và / hoặc đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 46 của các bảng này.
i Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 44 của các bảng này.
j Ổn định không điều tra. Tài liệu tham khảo 69 , 70 ổn định tài liệu của các thiết bị tương tự.
k Đo bằng cách sử dụng quét 13 ‐ điểm IV với độ lệch điện áp không đổi cho đến khi dòng điện được xác định là không thay đổi.
l Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong phiên bản hiện tại của các bảng này.
m ổn định dài hạn không điều tra. Tài liệu tham khảo 69 , 70 ổn định tài liệu của các thiết bị tương tự.
Bảng 3. Xác nhận hiệu quả của nhiều tế bào trên mặt đất và tế bào con được đo theo phổ AM1.5 toàn cầu (1000 W / m 2 ) ở 25 ° C (IEC 60904‐3: 2008, ASTM G ‐ 173‐03 toàn cầu) | Phân loại | Hiệu quả,% | Diện tích, cm 2 | V, V | Jsc, mA / cm 2 | Yếu tố điền,% | Trung tâm kiểm tra (ngày) | Sự miêu tả |
|---|
| Đa biến III ‐ V |
| 5 ô nối (liên kết) | 38,8 ± 1,2 | 1.021 (ngày) | 4.767 | 9,564 | 85,2 | NREL (7/13) | Spectrolab, 2 ‐ thiết bị đầu cuối 35 |
| (2.17 / 1.68 / 1.40 / 1.06 / 0.73 eV) |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 37,9 ± 1,2 | 1.047 (ngày) | 3.065 | 14,27 a | 86,7 | AIST (2/13) | Sắc bén, 2 nhiệm kỳ. 36 |
| GaInP / GaAs (nguyên khối) | 32,8 ± 1,4 | 1.000 (ngày) | 2.568 | 14,56 b | 87,7 | NREL (9/17) | Điện tử LG, 2 kỳ. |
| Đa chức năng với c ‐ Si |
| GaInP / GaAs / Si (mech. Stack) | 35,9 ± 0,5 c | 1.002 (da) | 2,52 / 0,681 | 13.6 / 11.0 | 87,5 / 78,5 | NREL (2/17) | NREL / CSEM / EPFL, 4 ‐ hạn. 37 |
| GaInP / GaAs / Si (wafer ngoại quan) | 33,3 ± 1,2 c | 3.984 (ngày) | 3.127 b | 12,7 b | 83,5 | FhG ‐ ISE (8/17) | Fraunhofer ISE, 2 ‐ hạn. 38 |
| GaInP / GaAs / Si (nguyên khối) | 22,3 ± 0,8 c | 0,994 (ngày) | 2.619 | 10,0 ngày | 85,0 | FhG ‐ ISE (10/18) | Fraunhofer ISE, 2 ‐ hạn. 39 |
| GaAsP / Si (nguyên khối) | 20,1 ± 1,3 | 3.940 (ngày) | 1.673 | 14,94 đ | 80.3 | NREL (5/18) | OSU / SolAero / UNSW, 2 ‐ hạn. |
| GaAs / Si (mech. Stack) | 32,8 ± 0,5 c | 1.003 (da) | 1,09 / 0,683 | 28,9 / 11,1 e | 85,0 / 79,2 | NREL (12/16) | NREL / CSEM / EPFL, 4 ‐ hạn. 37 |
| Perovskite / Si (nguyên khối) | 27,3 ± 0,8 f | 1.090 (da) | 1,813 | 19,99 d | 75,4 | FhG ‐ ISE (ngày 18 tháng 6) | Oxford PV 40 |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si (cực tiểu phân chia phổ) | 34,5 ± 2,0 | 27,83 (ngày) | 2,66 / 0,65 | 13.1 / 9.3 | 85,6 / 79,0 | NREL (4/16) | UNSW / Azur / Trina, 4 ‐ hạn. 41 |
| a ‐ Si / nc ‐ Si đa biến |
| a ‐ Si / nc ‐ Si / nc ‐ Si (màng mỏng) | 14,0 ± 0,4 g , c | 1.045 (da) | 1.922 | 9,94 giờ | 73,4 | AIST (5/16) | AIST, 2 ‐ hạn. 42 |
| a ‐ Si / nc ‐ Si (tế bào màng mỏng) | 12,7 ± 0,4 g , c | 1.000 (da) | 1.342 | 13,45 tôi | 70,2 | AIST (10/14) | AIST, 2 ‐ hạn. 16 |
| Ngoại lệ đáng chú ý |
| Perovskite / CIGS j | 22,4 ± 1,9 f | 0,042 (da) | 1.774 | 17,3 g | 73.1 | NREL (11/17) | UCLA, 2 ‐ hạn. 43 |
| GaInP / GaAs / GaInAs | 37,8 ± 1,4 | 0,998 (ap) | 3.013 | 14,60 d | 85,8 | NREL (1/18) | Microlink (ELO) 44 |
Chữ viết tắt: AIST, Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Nhật Bản; (ap), khu vực khẩu độ; a ‐ Si, hợp kim silic / hydro vô định hình; (da), khu vực chiếu sáng được chỉ định; FhG ISE, Fraunhofer Instut für Solare Energiesysteme; nc ‐ Si, silic nano tinh thể hoặc vi tinh thể; (t), tổng diện tích.
một đáp ứng quang phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 42 của các bảng này.
b Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 51 của các bảng này.
c Không được đo tại phòng thí nghiệm bên ngoài.
d Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong phiên bản hiện tại của các bảng này.
e Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 50 hoặc 52 của các bảng này.
Hiệu quả ban đầu. Tài liệu tham khảo 67 , 68 xem xét tính ổn định của các thiết bị dựa trên perovskite tương tự.
g Ổn định khi tiếp xúc 1000 ‐ h với 1 ánh sáng mặt trời ở 50 C.
h Đáp ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 49 của các bảng này.
i Phản ứng phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 45 của các bảng này.
j Diện tích quá nhỏ để đủ điều kiện là hồ sơ lớp hoàn toàn.
Bảng 4. Hiệu suất mô đun trên mặt đất được xác nhận được đo theo phổ AM1.5 toàn cầu (1000 W / m 2 ) ở nhiệt độ tế bào 25 ° C (IEC 60904‐3: 2008, ASTM G ‐ 173‐03 toàn cầu) | Phân loại | Hiệu quả.,% | Diện tích, cm 2 | V oc , V | Tôi sợ , A | FF,% | Trung tâm kiểm tra (ngày) | Sự miêu tả |
|---|
| Si (tinh thể) | 24,4 ± 0,5 | 13177 (da) | 79,5 | 5,04 một | 80.1 | AIST (9/16) | Kaneka (108 tế bào) 4 |
| Si (đa tinh thể) | 19,9 ± 0,4 | 15143 (ngày) | 78,87 | 4,795 một | 79,5 | FhG ‐ ISE (10/16) | Năng lượng mặt trời Trina (120 tế bào) 45 |
| GaAs (màng mỏng) | 25,1 ± 0,8 | 866,45 (ngày) | 11,08 | 2,303 b | 85.3 | NREL (11/17) | Thiết bị Alta 46 |
| CIGS (Cd miễn phí) | 19,2 ± 0,5 | 841 (ngày) | 48,0 | 0,456 b | 73,7 | AIST (1/17) | Biên giới mặt trời (70 tế bào) 47 |
| CdTe (màng mỏng) | 18,6 ± 0,5 | 7038.8 (da) | 110,6 | 1,533 d | 74,2 | NREL (4/15) | Năng lượng mặt trời đầu tiên, nguyên khối 48 |
| a ‐ Si / nc ‐ Si (song song) | 12,3 ± 0,3 f | 14322 (t) | 280.1 | 0,902 f | 69,9 | ESTI (9/14) | Điện thoại năng lượng mặt trời, phòng thí nghiệm Trubbach 49 |
| Perovskite | 11,6 ± 0,4 g | 802 (da) | 23,79 | 0,577 h | 68,0 | AIST (4/18) | Toshiba (22 tế bào) 19 |
| Hữu cơ | 8,7 ± 0,3 g | 802 (da) | 17,47 | 0,569 d | 70,4 | AIST (5/14) | Toshiba 23 |
| Đa chức năng |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 31,2 ± 1,2 | 968 (da) | 23,95 | 1,506 | 83,6 | AIST (2/16) | Sắc nét (32 ô) 50 |
| Ngoại lệ đáng chú ý |
| CIGS (lớn) | 15,7 ± 0,5 | 9703 (ngày) | 28,24 | 7.254 tôi | 72,5 | NREL (11/10) | Miasole 51 |
Chữ viết tắt: (ap), khu vực khẩu độ; a ‐ Si, hợp kim silic / hydro vô định hình; một hợp kim ‐ SiGe, silic vô định hình / gecmani / hydro; CIGSS, CuInGaSSe; (da), khu vực chiếu sáng được chỉ định; Hiệu quả., Hiệu quả; FF, hệ số điền; nc ‐ Si, silic nano tinh thể hoặc vi tinh thể; (t), tổng diện tích.
một đáp ứng quang phổ và đường cong điện áp hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 49 của các bảng này.
b Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 50 hoặc 51 của các bảng này.
c Đáp ứng phổ và / hoặc đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 47 của các bảng này.
d Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 45 của các bảng này.
e Ổn định ở nhà sản xuất đến mức 2% theo quy trình đo lặp lại theo tiêu chuẩn IEC.
f Phản ứng phổ và / hoặc đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 46 của các bảng này.
g Hiệu suất ban đầu. Tài liệu tham khảo 67 , 70 xem xét độ ổn định của các thiết bị tương tự.
h Đáp ứng quang phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong phiên bản hiện tại của các bảng này.
i Phản ứng quang phổ được báo cáo trong Phiên bản 37 của các bảng này.
Bảng 2 chứa những gì có thể được mô tả là các trường hợp ngoại lệ đáng chú ý, đối với một trong các tế bào và các mô đun con đơn lẻ của Sun một ‐ mặt trời trong danh mục trên. Mặc dù không tuân thủ các yêu cầu để được công nhận là một bản ghi lớp, các thiết bị trong Bảng 2 có các đặc điểm đáng chú ý sẽ được quan tâm đối với các phần của cộng đồng quang điện, với các mục dựa trên ý nghĩa và tính kịp thời của chúng. Để khuyến khích phân biệt đối xử, bảng chỉ giới hạn ở 12 mục trên danh nghĩa với các tác giả hiện tại đã bỏ phiếu cho các ưu tiên của họ để đưa vào. Độc giả có đề xuất về các ngoại lệ đáng chú ý để đưa vào bảng này hoặc các bảng tiếp theo được hoan nghênh liên hệ với bất kỳ tác giả nào với đầy đủ chi tiết. Các đề xuất tuân thủ các hướng dẫn sẽ được đưa vào danh sách bỏ phiếu cho một vấn đề trong tương lai.
Bảng 3 được giới thiệu lần đầu tiên trong Phiên bản 49 của các bảng này và tóm tắt số lượng kết quả tế bào và mô hình con ngày càng tăng liên quan đến hiệu quả cao, một thiết bị kết nối nhiều mặt trời (được báo cáo trước đây trong Bảng 1 ). Bảng 4 cho thấy kết quả tốt nhất cho các mô-đun một mặt trời, cả hai điểm nối đơn và đa điểm, trong khi Bảng 5 cho thấy kết quả tốt nhất cho các ô tập trung và mô-đun bộ tập trung. Một số lượng nhỏ các trường hợp ngoại lệ đáng chú ý, cũng được bao gồm trong Bảng 3-5 .
Bảng 5. Hiệu suất mô-đun và tế bào cô đặc trên mặt đất được đo theo phổ AM1.5 chùm tia trực tiếp ASTM G ‐ 173‐03 ở nhiệt độ tế bào 25 ° C | Phân loại | Hiệu quả.,% | Diện tích, cm 2 | Cường độ a , mặt trời | Trung tâm kiểm tra (ngày) | Sự miêu tả |
|---|
| Các tế bào đơn |
| GaAs | 30,5 ± 1,0 b | 0.10043 (da) | 258 | NREL (10/18) | NREL, 1 ngã ba |
| Sĩ | 27,6 ± 1,2 c | 1,00 (da) | 92 | FhG ‐ ISE (11/04) | Amonix trở lại ‐ liên hệ 52 |
| CIGS (màng mỏng) | 23,3 ± 1,2 d , e | 0,09902 (ap) | 15 | NREL (3/14) | NREL 53 |
| Các tế bào đa chức năng |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 46,0 ± 2,2 f | 0,0520 (da) | 508 | AIST (10/14) | Soitec / CEA / FhG ‐ ISE 4j liên kết 54 |
| GaInP / GaAs / GaInAs / GaInAs | 45,7 ± 2,3 d , g | 0,09709 (da) | 234 | NREL (9/14) | NREL, 4j nguyên khối 55 |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 44,4 ± 2,6 giờ | 0.1652 (da) | 302 | FhG ‐ ISE (4/13) | Sắc bén, biến thái 3j ngược 56 |
| GaInAsP / GaInAs | 35,5 ± 1,2 i , d | 0.10031 (da) | 38 | NREL (10/17) | NREL 2 ‐ ngã ba (2j) |
| Mô hình nhỏ |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 43,4 ± 2,4 d , j | 18,2 (ngày) | 340 k | FhG ‐ ISE (15/7) | Fraunhofer ISE 4j (ống kính / tế bào) 57 |
| Mô hình con |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si | 40,6 ± 2,0 j | 287 (ap) | 365 | NREL (4/16) | UNSW 4j chia phổ 58 |
| Mô-đun |
| Sĩ | 20,5 ± 0,8 ngày | 1875 (ngày) | 79 | Sandia (4/89) l | Sandia / UNSW / ENTECH (12 ô) 59 |
| Ba ngã ba (3j) | 35,9 ± 1,8 m | 1092 (ngày) | Không có | NREL (8/13) | Amonix 60 |
| Bốn ngã ba (4j) | 38,9 ± 2,5 n | 812.3 (ngày) | 333 | FhG ‐ ISE (4/15) | Soitec 61 |
| "Trường hợp ngoại lệ đáng chú ý" |
| Si (diện tích lớn) | 21,7 ± 0,7 | 20.0 (da) | 11 | Sandia (9/90) k | UNSW laser rãnh 62 |
| Thu nhỏ phát quang | 7,1 ± 0,2 | 25 (ngày) | 2,5 k | ESTI (9/08) | ECN Petten, GaAs 63 |
| Tối thiểu 4j | 41,4 ± 2,6 d | 121,8 (ngày) | 230 | FhG ‐ ISE (18/9) | FhG ‐ ISE, 10 ô 57 |
Chữ viết tắt: (ap), khu vực khẩu độ; CIGS, CuInGaSe 2 ; (da), khu vực chiếu sáng được chỉ định; Hiệu quả., Hiệu quả; FhG ISE, Fraunhofer ‐ Acadut für Solare Energiesysteme; NREL, Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia.
một mặt trời tương ứng với bức xạ trực tiếp 1000 Wm −2 .
b Đáp ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong phiên bản hiện tại của các bảng này.
c Đo dưới phổ độ sâu quang học aerosol thấp tương tự như ASTM G G 173‐03 trực tiếp 72 .
d Không được đo tại phòng thí nghiệm bên ngoài.
e Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 44 của các bảng này.
f Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 45 của các bảng này.
g Đáp ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 46 của các bảng này.
h Đáp ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 42 của các bảng này.
i Phản ứng phổ và đường cong điện áp current hiện tại được báo cáo trong Phiên bản 51 của các bảng này.
j Xác định tại các điều kiện tham chiếu của IEC 62670‐1 CSTC.
k Nồng độ hình học.
l Hiệu chuẩn lại từ phép đo ban đầu.
m Được tham chiếu đến 1000 W / m 2 chiếu xạ trực tiếp và nhiệt độ tế bào 25 ° C bằng cách sử dụng phổ mặt trời phổ biến và quy trình nội bộ để dịch nhiệt độ.
n Đo theo các điều kiện tham chiếu theo tiêu chuẩn IEC 62670‐1 theo dự thảo xếp hạng công suất IEC hiện tại là 62670‐3.
2 KẾT QUẢ MỚI
Mười kết quả mới được báo cáo trong phiên bản hiện tại của các bảng này. Kết quả mới đầu tiên trong Bảng 1 (một cells tế bào mặt trời) thể hiện một bản ghi hoàn toàn cho bất kỳ pin mặt trời tiếp giáp đơn nào. Hiệu suất 29,1% được đo cho tế bào GaAs 1 ‐ cm được chế tạo bởi Alta Devices 8 và được đo tại Viện Fraunhofer cho Hệ thống năng lượng mặt trời (FhG ‐ ISE).
Kết quả mới thứ hai là hiệu suất 11,3% được đo cho một pin mặt trời 1,2 ‐ cm 2 CZTSSe (Cu 2 ZnSnS x Se 4 ‐x) được chế tạo bởi Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST), Hàn Quốc 14 và được đo bằng Newport Phòng thí nghiệm PV.
Kết quả đầu tiên trong ba kết quả mới trong Bảng 2 (một ngoại lệ đáng chú ý là một) sun) bằng với kỷ lục trước đó đối với một tế bào CZTSSe diện tích nhỏ. Hiệu suất 12,6% cũng được đo tại Newport cho một tế bào 0,48 ‐ cm 2 được chế tạo lại bởi DGIST. Diện tích tế bào quá nhỏ để phân loại là một bản ghi hoàn toàn, với các mục tiêu hiệu quả pin mặt trời trong các chương trình nghiên cứu của chính phủ thường được chỉ định theo diện tích tế bào từ 1 ‐ cm 2 trở lên. 64 - 66
Kết quả mới thứ hai trong Bảng 2 thể hiện một kỷ lục mới về pin mặt trời perovskite Pb ‐ halide, với hiệu suất 23,7% được xác nhận cho một khu vực nhỏ 0,07 ‐ cm 2 được chế tạo bởi Viện Bán dẫn của Viện Khoa học Trung Quốc (ISCAS ), Bắc Kinh 33 và được đo tại Newport.
Đối với các tế bào perovskite, các bảng hiện chấp nhận kết quả dựa trên các phép đo trạng thái ổn định (đôi khi được gọi là ổn định trong lĩnh vực perovskite, mặc dù điều này mâu thuẫn với việc sử dụng trong các lĩnh vực quang điện khác). Cùng với các công nghệ mới nổi khác, các tế bào perovskite có thể không chứng minh mức độ ổn định như các tế bào thông thường, với sự ổn định của các tế bào perovskite được thảo luận ở nơi khác. 67 , 68
Một ngoại lệ mới đáng chú ý thứ ba, trong bảng 2 là 13,3% cho diện tích pin mặt trời hữu cơ 0,04 2 cm 2 do Đại học Nam Trung Quốc và Đại học Trung Nam 34 chế tạo và được đo tại Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL). Sự ổn định của pin mặt trời hữu cơ được thảo luận ở nơi khác 69 , 70 với diện tích tế bào quá nhỏ để phân loại là một bản ghi hoàn toàn.
Ba kết quả mới được báo cáo trong Bảng 3 liên quan đến một mặt trời, các thiết bị đa chức năng. Đầu tiên là 23,3% cho thiết bị nguyên khối 1 ‐ cm 2 , ba ngã ba, hai thiết bị đầu cuối GaInP / GaAs / Si (thiết bị nguyên khối, biến chất, tăng trưởng trực tiếp) được chế tạo và đo lường bởi Viện Fraunhofer cho Hệ thống năng lượng mặt trời. 39
Kết quả mới thứ hai báo cáo việc chứng minh hiệu quả 27,3% đối với một mối nối hai khối perovskite / silicon 2 ‐ cm 2 , hai thiết bị đầu cuối được chế tạo bởi Oxford PV 40 và một lần nữa được đo bởi Viện năng lượng mặt trời Fraunhofer. Lưu ý rằng hiệu quả này hiện vượt quá hiệu quả cao nhất đối với một tế bào silicon tiếp giáp đơn (Bảng 1 ), mặc dù đối với một thiết bị có diện tích nhỏ hơn nhiều.
Một kết quả mới thứ ba cho Bảng 3 được bao gồm dưới dạng một tế bào đa chức năng. và được đo tại NREL. Điểm đáng chú ý của thiết bị này là nó được chế tạo bằng cách sử dụng thang máy epiticular từ một đế có thể được tái sử dụng. 44
Hai kết quả mới xuất hiện trong Bảng 5 (các ô tập trung và mô-đun lồng). Đầu tiên là hiệu suất 30,5% cho một tế bào tập trung GaAs duy nhất được chế tạo và đo bằng NREL.
Thứ hai là một ngoại lệ đáng chú ý của người Viking. Hiệu suất 41,4% được báo cáo cho một cực tiểu tập trung 122 ‐ cm 2 bao gồm 10 thấu kính quang học thủy tinh và 10 wafer GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs 4 pin mặt trời được chế tạo và đo bằng FhG ISE. Đây là hiệu quả cao nhất được đo cho một mô đun tập trung liên kết như vậy.
Phổ EQE cho kết quả tế bào GaAs và CZTSSe mới được báo cáo trong vấn đề hiện tại của các bảng này được thể hiện trong Hình 1 A, với Hình 1 B cho thấy đường cong mật độ điện áp (JV) hiện tại cho cùng một thiết bị. Hình 2 A hiển thị EQE cho kết quả mô-đun OPV và perovskite mới với Hình 2 B hiển thị các đường cong JV hiện tại của chúng. Hình 3 A, B hiển thị các đường cong EQE và JV tương ứng cho hai kết nối mới, hai kết quả ô cuối.
A, Hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) cho các kết quả tế bào GaAs và CZTSSe mới được báo cáo trong vấn đề này; B, đường cong điện áp (JV) mật độ hiện tại tương ứng cho cùng một thiết bị [Có thể xem hình màu tại wileyonlinel Library.com ] 
A, Hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) cho kết quả tế bào OPV và perovskite mới được báo cáo trong vấn đề này; B, đường cong mật độ dòng điện áp (JV) tương ứng hiện tại [Hình màu có thể được xem tại wileyonlinel Library.com ] 
A, Hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) cho các kết quả tế bào đa chức năng mới được báo cáo trong vấn đề này (một số kết quả được chuẩn hóa); B, đường cong mật độ dòng điện tương ứng (JV) tương ứng [Hình màu có thể được xem tại wileyonlinel Library.com ] 3 TUYÊN BỐ TỪ CHỐI
Mặc dù thông tin được cung cấp trong các bảng được cung cấp một cách trung thực, các tác giả, biên tập viên và nhà xuất bản không thể chấp nhận trách nhiệm trực tiếp cho bất kỳ lỗi hoặc thiếu sót.
NHÌN NHẬN
Trung tâm Quang điện tiên tiến Úc đã bắt đầu hoạt động vào tháng 2 năm 2013 với sự hỗ trợ của Chính phủ Úc thông qua Cơ quan Năng lượng tái tạo Úc (ARENA). Chính phủ Úc không chấp nhận trách nhiệm về quan điểm, thông tin hoặc lời khuyên được nêu trong tài liệu này. Công trình của D. Levi được Bộ Năng lượng Hoa Kỳ hỗ trợ theo Hợp đồng số DE ‐ AC36‐08 GO28308 với Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia. Công việc tại AIST được hỗ trợ một phần bởi Tổ chức Phát triển Công nghệ và Năng lượng Mới Nhật Bản (NEDO) thuộc Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp (METI).
