美国加利福尼亚大学洛杉矶分校等机构的研究人员开发出一种新型薄膜太阳能电池，其双层设计大大提高了光电转换效率，性能创造了同类太阳能电池新纪录。这一成果发表在新一期美国《科学》杂志上。

这种双层串联结构的太阳能电池，上层喷涂了1微米厚的钙钛矿，有助于高效捕捉太阳能，底层是厚约2微米的铜铟镓硒薄膜（CIGS）电池。薄膜电池表面经过纳米级的加工，再加上聚合有机物空穴传输层。这种设计可以让电池产生更高的电压，从而增加输出功率。整个组件安装在厚约2毫米的玻璃基板上。

新型电池的光电转换效率高达22．4%，比2015年美国国际商用机器公司（IBM）研发的同类太阳能电池10．9%的光电转换效率提高了一倍多。这一新纪录已得到美国能源部下属可再生能源实验室确认。

研究负责人、加利福尼亚大学洛杉矶分校教授杨阳说，双层串联的设计，使电池可以通过上下两个层面捕捉太阳光谱不同波段光的能量，与传统的CIGS太阳能电池的单层设计相比，能吸收转换更多的太阳能。

杨阳表示，这项技术使CIGS太阳能电池的性能提高了近20%，也意味着能源成本降低了20%。研究团队的下一个目标是将电池的光电转换效率提高至30%。

钙钛矿材料是指一类陶瓷氧化物，因类似结构最早在天然钙钛矿中被发现而得名。钙钛矿太阳能电池被认为是光伏产业的未来热点，其喷涂技术成本低廉，易于操作，容易应用到现有的太阳能电池制造工艺中。钙钛矿的应用可大大提高发电效率，与汽车发动机上安装涡轮增压器的效果类似。

太阳能薄膜发电

薄膜太阳能发电和储能装置的难点包括以下几个方面：

1. 能量密度低：相较于传统硅基太阳能电池，薄膜太阳能电池的能量密度要低很多，这意味着同等面积下能够产生的电能较少，而且需要更大的面积才能产生足够的电能。

2. 效率问题：薄膜太阳能电池的效率一般较低，通常在10%到20%左右，而传统硅基太阳能电池则可以达到20%到30%。这使得薄膜太阳能电池需要更大的面积才能产生足够的电能，并且不适合在一些光照条件较差的环境中使用。

3. 耐用性问题：由于薄膜太阳能电池制造材料较薄，所以其耐用性和寿命也存在一定的问题。

4. 储能技术问题：薄膜太阳能电池发电是不稳定的，而且只有在白天阳光充足的情况下才能获得充足的能量，晚上和阴天则无法发电。因此，薄膜太阳能电池需要配合高效的储能技术，以便在夜间和阴天继续供电。

5. 生产成本问题：薄膜太阳能电池生产的成本相对较高，而且需要大规模生产才能降低成本，这也给推广应用带来一定的困难。

针对以上难点，目前科学家们正在积极研究和探索高效、低成本的薄膜太阳能发电和储能技术，以便更好地应对环境保护和可持续发展的挑战。

汉能薄膜太阳能目前所开发的领域都有哪些，举几个例子？

太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件（Solar cells）是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。薄膜太阳能电池是用硅、硫化镉、砷化镓等薄膜为基体材料的太阳能电池。薄膜太阳能电池可以使用质轻、价低的基底材料（如玻璃、塑料、陶瓷等）来制造，形成可产生电压的薄膜厚度不到1微米，便于运输和安装。然而，沉淀在异质基底上的薄膜会产生一些缺陷，因此现有的碲化镉和铜铟镓硒太阳能电池的规模化量产转换效率只有12%到14%，而其理论上限可达29%。如果在生产过程中能够减少碲化镉的缺陷，将会增加电池的寿命，并提高其转化效率。这就需要研究缺陷产生的原因，以及减少缺陷和控制质量的途径。太阳能电池界面也很关键，需要大量的研发投入。

2018年的时候，汉能生产的汉路在户外可以吸收阳光转化为电能存储起来，供其它用电设备使用，晚上供路面下的LED灯发光。除此之外，汉能创造性地将薄膜太阳能芯片植入各种载体，赋予它们全新的发电功能，目前打造了汉瓦、汉墙、汉路、汉纸、汉包、汉伞、汉车等移动能源系列产品，实现“让万物发电”。

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