太陽電池効率表(バージョン53)www.onlinelibrary.wileyより

- Apr 09, 2019-

投稿者:www.onlinelibrary.wiley.com


1はじめに

1993年1月以来、“ Progress in Photovoltaics ”は、一連の太陽電池およびモジュール技術について確認された最も高い効率の月6回の掲載を発表しました。 1 - 3これらの表に結果を含めるためのガイドラインを提供することで、これは現在の最先端の正式な要約を提供するだけでなく、研究者が独立した結果の確認と標準化された基準での結果の報告を奨励します。 これらの表のバージョン33では、 3つの結果が新しい国際的に認められた基準スペクトルに更新された(International Electrotechnical Commission IEC 60904-3、Ed。2、2008)。

結果を表に含めるための最も重要な基準は、それらが他の場所に掲載されている公認のテストセンターによって独立して測定されていなければならないということです。 2他にも定義されているように、セル領域の3つの異なる適格な定義、総面積、開口面積、指定照明面積の間で区別が行われます2。 、長方形、または円形)。 「有効面積」効率は含まれていません。 さまざまなデバイスタイプに対して求められる面積の最小値もあります(集光器セルの場合は0.05 cm 2 、単太陽電池の場合は1 cm 2 、モジュールの場合は800 cm 2 、「サブモジュール」の場合は200 cm 2) 。 )

結果は、異なる半導体から作られたセルとモジュール、および各半導体グループ内のサブカテゴリ(結晶、多結晶、薄膜など)について報告されています。 バージョン36以降では、スペクトル応答情報は、絶対値またはピーク測定値に対して正規化された、波長に対する外部量子効率(EQE)のプロットの形で(可能な場合に)含まれています。 バージョン38以降、可能な場合は電流 - 電圧(IV)曲線も含まれています。 表が公表されている最初の25年間の進捗状況のグラフによる要約は、バージョン51に含まれています。2

最も高い確認された「一太陽」セルおよびモジュールの結果が表1〜4に報告されている。 以前に発行されたものからの表の変更はすべて太字で示されています。 ほとんどの場合、報告された結果、または同様の結果を記載した参考文献が提供されています(改善された参考文献を特定している読者は、主執筆者に送ってください)。 1は、「1太陽」(集光器なし)の単接合セルとサブモジュールについて最もよく報告されている測定値をまとめたものです。

表1. 25℃での全世界AM1.5スペクトル(1000 W / m 2 )で測定された、確認済みの単一接合地上セルおよびサブモジュール効率(IEC 60904-3:2008、ASTM G-173-03)
分類 効率、 % 面積、cm 2 V oc 、V J sc 、mA / cm 2 充填率、% テストセンター(開催日) 説明
シリコン
Si(結晶セル) 26.7±0.5 79.0(ダ) 0.738 42.65 a 84.9 産総研(3/17) カネカ、n型リアIBC 4
Si(多結晶セル) 22.3±0.4 b 3.923(ap) 0.6742 41.08 c 80.5 FhG ‐ ISE(8/17) FhG ‐ ISE、n‐タイプ5
Si(シントランスファーサブモジュール) 21.2±0.4 239.7(ap) 0.687 d 38.50 d e 80.3 NREL(4/14) ソレキセル(厚さ35μm) 6
Si(薄膜ミニモジュール) 10.5±0.3 94.0(ap) 0.492 d 29.7 d f 72.1 FhG ‐ ISE(8/07) CSGソーラー(ガラス上<2μm)>7
III ‐ Vセル
GaAs(薄膜セル) 29.1±0.6 0.998(ap) 1.1272 29.78g 86.7 FhG ‐ ISE(10/18) アルタデバイス 8
GaAs(多結晶) 18.4±0.5 4.011(トン) 0.994 23.2 79.7 NREL(11/95) RTI、Ge基板9
InP(結晶セル) 24.2±0.5 b 1.008(ap) 0.939 31.15 a 82.6 NREL(3/13) NREL 10
薄膜カルコゲナイド
CIGS(セル) 22.9±0.5 1.041(ダ) 0.744 38.77 時間 79.5 産総研(11/17) ソーラーフロンティア11、12
CdTe(セル) 21.0±0.4 1.0623(ap) 0.8759 30.25 e 79.4 ニューポート(8/14) ファーストソーラー、ガラス13
CZTSSe(セル) 11.3±0.3 1.1761(ダ) 0.5333 33.57g 63.0 ニューポート(10/18) 韓国DGIST 14
CZTS(セル) 10.0±0.2 1.113(ダ) 0.7083 21.77 a 65.1 NREL(3/17) UNSW 15
非晶質/微結晶
Si(アモルファスセル) 10.2±0.3 i、b 1.001(ダ) 0.896 16.36 e 69.8 産総研(7/14) 産総研16
Si(微結晶セル) 11.9±0.3 b 1.044(ダ) 0.550 29.72 a 75.0 産総研(2/17) 産総研16
ペロブスカイト
ペロブスカイト(セル) 20.9±0.7 i j 0.991(ダ) 1.125 24.92 c 74.5 ニューポート(7/17) KRICT 17
ペロブスカイト(minimodule) 17.25±0.6 j、l 17.277(ダ) 1.070 d 20.66 d h 78.1 ニューポート(5/18) Microquanta、7個の直列セル18
ペロブスカイト(サブモジュール) 11.7±0.4 i 703(ダ) 1.073 d 14.36 d h 75.8 産総研(3/18) 東芝、44個のシリアルセル19
増感色素
染料(セル) 11.9±0.4 j k 1.005(ダ) 0.744 22.47 n 71.2 産総研(9/12) シャープ20
染料(ミニモジュール) 10.7±0.4 j l 26.55(ダ) 0.754 20.19 d o 69.9 産総研(2/15) シャープ、7個の直列セル21
染料(サブモジュール) 8.8±0.3 j 398.8(ダ) 0.697 18.42 d p 68.7 産総研(9/12) シャープ、26個のシリアルセル22
オーガニック
有機(セル) 11.2±0.3 q 0.992(ダ) 0.780 19.30 e 74.2 産総研(10/15) 東芝23
オーガニック(ミニモジュール) 9.7±0.3 q 26.14(ダ) 0.806 16.47 d、o 73.2 産総研(2/15) 東芝(8シリーズセル) 23
  • 略称:産総研、産業技術総合研究所。 (ap)、開口面積。 a − Si、アモルファスシリコン/水素合金。 CIGS、CuIn 1-y Ga y Se 2 CZTS、Cu 2 ZnSnS 4 CZTSSe、Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da)指定照明領域。 FhG ‐ ISE、フラウンホーファー研究所、Solare Energiesysteme。 nc − Si、ナノ結晶または微結晶シリコン。 (t)、総面積。

  • これらの表のバージョン50に報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • b外部の実験室では測定されていない。

  • cこれらの表のバージョン51に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • d 「セルごと」で報告されています。

  • eこれらの表のバージョン45に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • f元の測定から再校正しました。

  • gこれらの表の現在のバージョンで報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • hこれらの表のバージョン52に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • i 50℃、1時間の太陽光に1000時間さらすことで安定化。

  • j初期演奏。 参考文献67、68は類似の装置の安定性を概説している。

  • k順方向と逆方向の掃引の平均は150 mV / s(ヒステリシス±0.26%)。

  • lデータが0.05%レベルで一定になるまで一定のバイアスで13ポイントIVスイープを使用して測定。

  • m初期効率。 参考文献71は、類似の装置の安定性を概説している。

  • nスペクトル応答と電流 - 電圧曲線は、これらの表のバージョン41に報告されています。

  • oこれらの表のVersion 46に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • pこれらの表のバージョン43に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • 初期パフォーマンス。 参考文献69、70は類似の装置の安定性を概説している。

表2.シングルジャンクションセルおよびサブモジュールの「注目すべき例外」:25°CでのグローバルAM1.5スペクトル(1000 Wm -2 )(IEC 60904–3)で測定した、クラス記録ではない「トップダース」の確認済み結果2008年、ASTM G-173-03グローバル)
分類 効率、 % 面積、cm 2 V oc 、V J sc 、mA / cm 2 充填率、% テストセンター(開催日) 説明
セル(シリコン)
Si(結晶質) 25.0±0.5 4.00(ダ) 0.706 42.7 a 82.8 サンディア(3/99) b UNSW p型PERCトップ/リアコンタクト24
Si(結晶質) 25.8±0.5 c 4.008(ダ) 0.7241 42.87 d 83.1 FhG ‐ ISE(7/17) FhG-ISE、n型トップ/リアコンタクト25
Si(結晶質) 26.1±0.3 c 3.9857(ダ) 0.7266 42.62 e 84.3 ISFH(2/18) ISFH、p型リアIBC 26
Si(大) 26.6±0.5 179.74(ダ) 0.7403 42.5 f 84.7 FhG ‐ ISE(11/16) カネカ、n型リアIBC 4
Si(多結晶) 22.0±0.4 245.83(トン) 0.6717 40.55 80.9 FhG ‐ ISE(9/17) じんこソーラー、大p型27
セル(III - V)
GaInP 21.4±0.3 0.2504(ap) 1.4932 16.31g 87.7 NREL(9/16) LG電子、ハイバンドギャップ28
GaInAsP / GaInAs 32.6±1.4 c 0.248(ap) 2.024 19.51 82.5 NREL(10/17) NREL、モノリシックタンデム29
細胞(カルコゲナイド)
CdTe(薄膜) 22.1±0.5 0.4798(ダ) 0.8872 31.69 時間 78.5 ニューポート(11/15) ガラス上の最初の太陽30
CZTSSe(薄膜) 12.6±0.3 0.4209(ap) 0.5134 35.21 i 69.8 ニューポート(7/13) IBMのソリューションが成長31
CZTSSe(薄膜) 12.6±0.3 0.4804(ダ) 0.5411 35.39 65.9 ニューポート(10/18) 韓国DGIST 14
CZTS(薄膜) 11.0±0.2 0.2339(ダ) 0.7306 21.74 f 69.3 NREL(3/17) ガラス上のUNSW 32
セル(その他)
ペロブスカイト(薄膜) 23.7±0.8 j k 0.0739(ap) 1.1697 25.40 リットル 79.8 ニューポート(9/18) ISCAS、北京 33
有機(薄膜) 15.6±0.2 メートル 0.4113(ダ) 0.8381 25.03 リットル 74.5 NREL(11/18) 中華人民共和国 - Central Sth U. 34
  • 略称:産総研、産業技術総合研究所。 (ap)、開口面積。 CIGSSe、CuInGaSSe。 CZTS、Cu 2 ZnSnS 4 CZTSSe、Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da)指定照明領域。 FhG ‐ ISE、フラウンホーファー研究所、Solare Energiesysteme。 ISFH、ハメリン、太陽エネルギー研究所。 国立再生可能エネルギー研究所のNREL。 (t)、総面積。

  • これらの表のバージョン36で報告されているスペクトル応答。

  • b元の測定から再校正しました。

  • c外部の実験室では測定されていません。

  • dこれらの表のバージョン51に報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • eこれらの表のバージョン52に報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • fこれらの表のバージョン50に報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • gこれらの表のバージョン49に報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • hこれらの表のバージョン46に報告されているスペクトル応答および/または電流 - 電圧曲線。

  • スペクトル応答と電流 - 電圧曲線は、これらの表の第44版に報告されています。

  • 安定性は調査されていない。 参考文献69、70は類似の装置の安定性を記載している。

  • k電流が変化しないと判断されるまで、定電圧バイアスで13ポイントIV掃引を使用して測定。

  • lこれらの表の現在のバージョンで報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • 長期安定性は調査されていない。 参考文献69、70は類似の装置の安定性を記載している。

表3. 25℃での全世界AM1.5スペクトル(1000 W / m 2 )で測定された、確認済みの多接合地上セルおよびサブモジュールの効率(IEC 60904-3:2008、ASTM G-173-03)
分類 効率、 % 面積、cm 2 Voc、V Jsc、mA / cm 2 充填率、% テストセンター(開催日) 説明
III ‐ V多接合
5接合セル(接着) 38.8 ± 1.2 1.021(ap) 4.767 9.564 85.2 NREL(7/13) 分光法、2端子35
(2.17 / 1.68 / 1.40 / 1.06 / 0.73 eV)
InGaP / GaAs / InGaAs 37.9±1.2 1.047(ap) 3.065 14.27 a 86.7 産総研(2/13) シャープ、2期。 36
GaInP / GaAs(モノリシック) 32.8±1.4 1.000(ap) 2.568 14.56 b 87.7 NREL(9/17) LGエレクトロニクス、2期。
c ‐ Siとの多接合
GaInP / GaAs / Si(メカスタック) 35.9±0.5 c 1.002(ダ) 2.52 / 0.681 13.6 / 11.0 87.5 / 78.5 NREL(2/17) NREL / CSEM / EPFL、4期 37
GaInP / GaAs / Si(ウェハボンディング) 33.3±1.2 c 3.984(ap) 3.127 b 12.7 b 83.5 FhG ‐ ISE(8/17) フラウンホーファーISE、2学期。 38
GaInP / GaAs / Si(モノリシック) 22.3±0.8 c 0.994(ap) 2.619 10.0 85.0 FhG ‐ ISE (10/18) フラウンホーファーISE、2学期。 39
GaAsP / Si(モノリシック) 20.1±1.3 3.940(ap) 1.673 14.94 e 80.3 NREL(5/18) OSU / SolAero / UNSW、2期
GaAs / Si(メカスタック) 32.8±0.5 c 1.003(ダ) 1.09 / 0.683 28.9 / 11.1 e 85.0 / 79.2 NREL(12/16) NREL / CSEM / EPFL、4期 37
ペロブスカイト/ Si(モノリシック) 27.3±0.8f 1.090(ダ) 1.813 19.99 75.4 FhG ‐ ISE(6/18) オックスフォードPV 40
GaInP / GaInAs / Ge、Si(スペクトル分割ミニモジュール) 34.5±2.0 27.83(ap) 2.66 / 0.65 13.1 / 9.3 85.6 / 79.0 NREL(4/16) UNSW / Azur / Trina、4期 41
a ‐ Si / nc ‐ Siマルチ接合
a ‐ Si / nc ‐ Si / nc ‐ Si(薄膜) 14.0±0.4 g c 1.045(ダ) 1.922 9.94 時間 73.4 産総研(5/16) 産総研、2期。 42
a ‐ Si / nc ‐ Si(薄膜セル) 12.7±0.4 g c 1.000(ダ) 1.342 13.45 i 70.2 産総研(10/14) 産総研、2期。 16
注目すべき例外
ペロブスカイト/ CIGS j 22.4±1.9f 0.042(ダ) 1.774 17.3 g 73.1 NREL(11/17) UCLA、2期 43
GaInP / GaAs / GaInAs 37.8±1.4 0.998(ap) 3.013 14.60 85.8 NREL(1/18) マイクロリンク(ELO) 44
  • 略称:産総研、産業技術総合研究所。 (ap)、開口面積。 a − Si、アモルファスシリコン/水素合金。 (da)指定照明領域。 FhG ‐ ISE、フラウンホーファー研究所、Solare Energiesysteme。 nc − Si、ナノ結晶または微結晶シリコン。 (t)、総面積。

  • これらの表の第42版に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • bこれらの表のバージョン51に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • c外部の実験室では測定されていません。

  • dこれらの表の現在のバージョンで報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • eスペクトル応答と電流 - 電圧曲線は、これらの表のバージョン50または52に報告されています。

  • f初期効率。 参考文献67、68では、同様のペロブスカイトベースのデバイスの安定性が確認されています。

  • g 50℃、1時間の太陽光に1000時間さらすことで安定化。

  • hこれらの表のバージョン49に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • これらの表の第45版に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • j面積が小さすぎるため、完全クラスのレコードとして適格ではありません。

表4. 25℃のセル温度でグローバルAM1.5スペクトル(1000 W / m 2 )で測定された確認済み地上モジュール効率(IEC 60904-3:2008、ASTM G-173-03グローバル)
分類 効率、% 面積、cm 2 V oc 、V 私はsc 、A FF、% テストセンター(開催日) 説明
Si(結晶質) 24.4±0.5 13177(ダ) 79.5 5.04 a 80.1 産総研(9/16) カネカ(108セル) 4
Si(多結晶) 19.9±0.4 15143(ap) 78.87 4.795 a 79.5 FhG ‐ ISE(10/16) トリナソーラー(120セル) 45
GaAs(薄膜) 25.1±0.8 866.45(ap) 11.08 2.303 b 85.3 NREL(11/17) アルタデバイス46
CIGS(Cdフリー) 19.2±0.5 841(ap) 48.0 0.456 b 73.7 産総研(1/17) ソーラーフロンティア(70セル) 47
CdTe(薄膜) 18.6±0.5 7038.8(ダ) 110.6 1.533 d 74.2 NREL(4/15) ファーストソーラー、モノリシック48
a ‐ Si / nc ‐ Si(タンデム) 12.3±0.3 f 14322(t) 280.1 0.902 f 69.9 ESTI(9/14) TELソーラー、Trubbachラボ49
ペロブスカイト 11.6±0.4 g 802(ダ) 23.79 0.577 時間 68.0 産総研(4/18) 東芝(22セル) 19
オーガニック 8.7±0.3 g 802(ダ) 17.47 0.569 d 70.4 産総研(5/14) 東芝23
多接合
InGaP / GaAs / InGaAs 31.2±1.2 968(ダ) 23.95 1.506 83.6 産総研(2/16) シャープ(32セル) 50
注目すべき例外
CIGS(大) 15.7±0.5 9703(ap) 28.24 7.254 i 72.5 NREL(11/10) ミアソール51
  • 略語:(ap)、開口面積。 a − Si、アモルファスシリコン/水素合金。 a-SiGe、アモルファスシリコン/ゲルマニウム/水素合金。 CIGSS、CuInGaSSe。 (da)指定照明領域。 効率、効率 FF、フィルファクタ。 nc − Si、ナノ結晶または微結晶シリコン。 (t)、総面積。

  • これらの表のバージョン49に報告されているスペクトル応答および電流電圧曲線。

  • bこれらの表のバージョン50または51に報告されているスペクトル応答および電流 - 電圧曲線。

  • cこれらの表のバージョン47に報告されているスペクトル応答および/または電流 - 電圧曲線。

  • dこれらの表のバージョン45に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • e IECの繰り返し測定手順に従って、製造元で2%レベルに安定させた。

  • fこれらの表のバージョン46に報告されているスペクトル応答および/または電流 - 電圧曲線。

  • g初期演奏。 参考文献67、70は類似の装置の安定性を概説している。

  • hこれらの表の現在のバージョンで報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • スペクトル応答は、これらの表のバージョン37で報告されています。

2に、上記カテゴリの「1太陽」の単一接合セルとサブモジュールの「注目すべき例外」と説明されるものが含まれています。 クラス記録として認識されるべき要件には準拠していませんが、表2のデバイスは、その重要性と適時性に基づくエントリで、太陽光発電コミュニティのセクションにとって重要な注目すべき特性を持っています。 差別を助長するために、表は名目上12のエントリーに限定されており、現在の著者は彼らの包含の好みに投票しています。 この表または後続の表に含めるための注目に値する例外についての提案がある読者は、完全な詳細と共に著者のいずれかに連絡することを歓迎します。 ガイドラインに準拠した提案は、今後の問題のために投票リストに含まれる予定です。

3はこれらの表のバージョン49で最初に導入され、高効率の1太陽多接合デバイスを含むセルとサブモジュールの増加する結果をまとめたものです(以前表1に報告)。 4は、単一太陽電池モジュールと多重太陽電池モジュールの両方の1太陽電池モジュールの最良の結果を示し、表5は、集光器セルと集光器モジュールの最良の結果を示しています。 少数の「注目すべき例外」も表3-5に含まれています。

表5. ASTM G-173-03ダイレクトビームAM1.5スペクトルで測定されたセル温度25℃の地上集光器セルおよびモジュールの効率
分類 効率、% 面積、cm 2 強度a 、太陽 テストセンター(開催日) 説明
単一セル
GaAs 30.5±1.0 b 0.10043(ダ) 258 NREL(10/18) NREL、1ジャンクション
Si 27.6±1.2 c 1.00(ダ) 92 FhG ‐ ISE(11/04) Amonixバックコンタクト52
CIGS(薄膜) 23.3±1.2 d e 0.09902(ap) 15年 NREL(3/14) NREL 53
多接合セル
GaInP / GaAs、GaInAsP / GaInAs 46.0 ± 2.2 f 0.0520(ダ) 508 産総研(10/14) Soitec / CEA / FhG ‐ ISE 4jボンド54
GaInP / GaAs / GaInAs / GaInAs 45.7 ± 2.3 d g 0.09709(ダ) 234 NREL(9/14) NREL、4jモノリシック55
InGaP / GaAs / InGaAs 44.4±2.6 時間 0.1652(ダ) 302 FhG ‐ ISE(4/13) 鋭い、3j逆変成56
GaInAsP / GaInAs 35.5±1.2 i d 0.10031(ダ) 38 NREL(10/17) NREL 2接合(2j)
ミニモジュール
GaInP / GaAs、GaInAsP / GaInAs 43.4 ± 2.4 d j 18.2(ap) 340 キロ FhG ‐ ISE(7/15) フラウンホーファーISE 4j(レンズ/セル) 57
サブモジュール
GaInP / GaInAs / Ge、Si 40.6±2.0 j 287(ap) 365 NREL(4/16) UNSW 4jスプリットスペクトル58
モジュール
Si 20.5±0.8 1875年(ap) 79 サンディア(4/89) l サンディア/ UNSW / ENTECH(12セル) 59
スリージャンクション(3j) 35.9±1.8 メートル 1092(ap) 該当なし NREL(8/13) アモニクス60
4ジャンクション(4j) 38.9±2.5 n 812.3(ap) 333 FhG ‐ ISE(4/15) ソイテック61
“注目すべき例外”
Si(大面積) 21.7±0.7 20.0(ダ) 11 サンディア(9/90) k UNSWレーザーグルーブ62
発光ミニモジュール 7.1±0.2 25(ap) 2.5 k ESTI(9月8日) ECN Petten、GaAsセル63
4jミニモジュール 41.4±2.6 121.8(ap) 230 FhG ‐ ISE(9/18) FhG-ISE、10セル57
  • 略語:(ap)、開口面積。 CIGS、CuInGaSe (da)指定照明領域。 効率、効率 FhG ‐ ISE、フラウンホーファー研究所、Solare Energiesysteme。 国立再生可能エネルギー研究所、NREL。

  • 1日の太陽は1000 Wm -2の直接放射照度に相当します。

  • bこれらの表の現在のバージョンで報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • c ASTM G-173-03 direct 72に類似した低エアロゾル光学的深さスペクトルの下で測定。

  • d外部の研究室では測定されていません。

  • eこれらの表の第44版に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • fこれらの表のバージョン45に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • gこれらの表のバージョン46に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • hこれらの表のバージョン42に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • これらの表のバージョン51に報告されているスペクトル応答と電流 - 電圧曲線。

  • j IEC 62670-1 CSTCの参照条件で決定されています。

  • k幾何学的濃度。

  • l元の測定から再校正しました。

  • m一般的な太陽スペクトルと温度変換のための社内手順を使用して、1000 W / m 2の直接放射照度と25°Cのセル温度を基準とした。

  • n IEC 62670-1の基準条件の下で、現在のIEC定格電力草案62670-3に従って測定。

2つの新しい結果

これらの表の現在のバージョンでは、10個の新しい結果が報告されています。 1の最初の新しい結果(1太陽電池)は、あらゆる単接合太陽電池の完全な記録を表しています。 Alta Devices 8によって製造された1 cm 2の GaAsセルで29.1%の効率が測定され、フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所(FhG-ISE)で測定されました。

2番目の新しい結果は、大邱慶北科学技術研究所(DGIST)によって製造され、Newportによって測定された1.2 cm 2 CZTSSe(Cu 2 ZnSnS x Se 4 -x)太陽電池に対して測定された11.3%の効率です。 PVラボラトリー

2の3つの新しい結果のうちの最初のもの(1日の「注目に値する例外」)は、小面積のCZTSSeセルに関する以前の記録と同じです。 DGISTによって再度製造された0.48 cm 2セルについても、Newportで12.6%の効率が測定されました。 セル面積は、公的記録として分類するには小さすぎます。政府の研究プログラムにおける太陽電池効率の目標は、一般的に1cm 2以上のセル面積で指定されます。 64〜66

2の2番目の新しい結果は、中国科学院半導体研究所(ISCAS)によって製造された0.07 cm 2の小面積セルで23.7%の効率が確認された、Pbハロゲン化物ペロブスカイト太陽電池の新しい記録を表しています。 )、北京33とニューポートで測定。

ペロブスカイト電池については、表は「準定常状態」測定(ペロブスカイト分野では「安定化」と呼ばれることもありますが、これは他の太陽光発電分野での使用と矛盾します)に基づく結果を受け入れます。 他の新たな技術と共に、ペロブスカイトセルは従来のセルと同じレベルの安定性を示さない可能性があり、ペロブスカイトセルの安定性は他のところで論じられている。 67、68

2の3番目の新しい「注目すべき例外」は、華南大学および中南大学によって製造された非常に小さな面積0.04 cm 2の有機太陽電池の13.3%で、国立再生可能エネルギー研究所(NREL)で測定されています。 有機太陽電池の安定性は他の場所で議論されています69,70ここでもセル面積は明らかに記録として分類するには小さすぎます。

3に、1太陽多接合デバイスに関する3つの新しい結果が報告されています。 1つ目は、フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所で製造および測定された1 cm 2モノリシック3接合2端子GaInP / GaAs / Siタンデムデバイス(モノリシック、メタモルフィック、直接成長)の23.3%です。 39

2番目の新しい結果は、Oxford PV 40によって製造され、Fraunhofer Institute for Solar Energy Systemによって測定された、1 cm 2ペロブスカイト/シリコンモノリシック2接合2端子デバイスの27.3%の効率の実証を報告しています。 この効率は、単接合シリコンセルの最大効率(表1 )をはるかに上回っていますが、これははるかに小さな面積のデバイスの場合です。

3の3つ目の新しい結果が、多接合セル「注目すべき例外」として含まれています。マイクロリンク・デバイスによって製造された1 cm 2 GaInP / GaAs / GaInAsモノリシック3接合2端子セルの効率は37.8%でした。そしてNRELで測定した。 このデバイスの顕著な特徴は、再利用可能な基板からのエピタキシャルリフトオフを使用して製造されたことです。 44

2つの新しい結果が表5に表示されています(「コンセントレータセルとモジュール」)。 第1は、NRELによって製造され測定された単接合GaAs集光器セルについて30.5%の効率である。

二つ目は「注目すべき例外」です。 FhG-ISEによって製造および測定された、10個のガラス製アクロマートレンズと10個のウエハ接合GaInP / GaAs、GaInAsP / GaInAs 4接合太陽電池からなる122 cm 2集光器最小モジュールで41.4%の効率が報告されています。 これは、そのような相互接続された集線装置モジュールについて測定された最高の効率である。

これらの表の今号で報告された新しいGaAsおよびCZTSSeセルの結果のEQEスペクトルを図1Aに示し、図1Bには同じデバイスの電流密度 - 電圧(JV)曲線を示します。 2Aは新しいOPVセルおよびペロブスカイトモジュールの結果に対するEQEを示し、図2Bはそれらの現在のJ - V曲線を示す。 3A 、Bは、新しい2接合2端子セルの結果に対応するEQE曲線とJV曲線を示しています。

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A、この号で報告されている新しいGaAsおよびCZTSSeセルの結果に対する外部量子効率(EQE)。 B、同じデバイスの対応する電流密度 - 電圧(JV)曲線[カラー図はwileyonlinelibrary.comで見ることができます]
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A、この号で報告された新しいOPVおよびペロブスカイトセルの結果に対する外部量子効率(EQE)。 B、対応する電流密度 - 電圧(JV)曲線[カラー図はwileyonlinelibrary.comで見ることができます]
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A、この号で報告された新しい多接合セルの結果に対する外部量子効率(EQE)(正規化された結果)。 B、対応する電流密度 - 電圧(JV)曲線[カラー図はwileyonlinelibrary.comで見ることができます]

3免責事項

表に記載されている情報は誠意を持って提供されていますが、作者、編集者、および出版社は、誤りまたは欠落について直接の責任を負うことはできません。

了承

2013年2月、オーストラリア再生可能エネルギー庁(ARENA)を通じたオーストラリア政府の支援を受けて、オーストラリアの先進太陽光発電センターが操業を開始しました。 オーストラリア政府は、ここに表明された見解、情報、または助言に対する責任を負いません。 D. Leviによる研究は、米国再生可能エネルギー研究所との契約番号DE-AC36-08-GO28308の下で、米国エネルギー省によって支援されました。 産総研の研究は、経済産業省の新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の支援を受けています。