Dari: www.onlinelibrary.wiley.com
1. PENGENALAN
Sejak Januari 1993, " Kemajuan dalam Photovoltaics " telah menerbitkan enam senarai bulanan kecekapan yang disahkan paling tinggi untuk pelbagai teknologi photovoltaic dan modul. 1 - 3 Dengan menyediakan garis panduan untuk memasukkan keputusan ke dalam jadual ini, ini bukan sahaja memberikan ringkasan yang berwibawa mengenai keadaan terkini tetapi juga menggalakkan para penyelidik untuk mendapatkan pengesahan bebas hasil dan melaporkan hasil secara standard. Dalam Versi 33 jadual ini, 3 keputusan telah dikemaskini kepada spektrum rujukan antarabangsa yang diterima pakai antarabangsa (International Electrotechnical Commission IEC 60904-3, Ed. 2, 2008).
Kriteria yang paling penting untuk memasukkan keputusan ke dalam jadual adalah bahawa mereka mesti diukur secara bebas oleh pusat ujian yang diiktiraf di tempat lain. 2 Pembezaan dibuat antara tiga definisi sel yang memenuhi syarat yang berlainan: luas kawasan, kawasan bukaan, dan kawasan pencahayaan yang ditetapkan, sebagaimana yang ditakrifkan di tempat lain 2 (perhatikan bahawa, jika masking digunakan, masker mesti mempunyai geometri apertur mudah, seperti persegi , segi empat tepat atau pekeliling). Kecekapan kawasan "Aktif" tidak termasuk. Terdapat juga nilai minimum kawasan tertentu yang dicari untuk jenis peranti yang berlainan (di atas 0.05 cm 2 untuk sel konsentrator, 1 cm 2 untuk satu sel matahari, 800 cm 2 untuk modul dan 200 cm 2 untuk "submodule" ).
Hasil dilaporkan untuk sel dan modul yang dibuat dari semikonduktor yang berbeza dan untuk sub-kategori dalam setiap pengelompokan semikonduktor (contohnya, kristal, polikristalin, dan filem nipis). Dari Versi 36 dan seterusnya, maklumat tindak balas spektrum dimasukkan (jika mungkin) dalam bentuk plot kecekapan kuantum luaran (EQE) berbanding panjang gelombang, sama ada sebagai nilai mutlak atau dinormalisasi kepada nilai diukur puncak. Gelombang voltan semasa (IV) juga telah dimasukkan jika mungkin dari Versi 38 dan seterusnya. Ringkasan graf kemajuan sepanjang 25 tahun pertama yang mana jadual telah diterbitkan telah dimasukkan dalam Versi 51. 2
Selestinya "satu matahari" yang disahkan dan keputusan modul dilaporkan dalam Jadual 1-4 . Sebarang perubahan dalam jadual daripada yang diterbitkan sebelumnya 1 ditetapkan dalam jenis tebal. Dalam kebanyakan kes, rujukan kesusasteraan disediakan yang menggambarkan sama ada keputusan yang dilaporkan, atau hasil yang sama (pembaca yang mengenal pasti rujukan yang lebih baik dialu-alukan untuk mengemukakan kepada penulis utama). Jadual 1 meringkaskan ukuran terbaik yang dilaporkan untuk sel tunggal dan submodul satu-matahari "(non-concentrator).
Jadual 1 Sel-sel terestrial persimpangan tunggal dan kecekapan submodule diukur di bawah spektrum AM1.5 global (1000 W / m 2 ) pada 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Pengkelasan | Kecekapan,% | Kawasan, cm 2 | V oc , V | J sc , mA / cm 2 | Faktor Fill,% | Pusat Ujian (tarikh) | Penerangan |
|---|
| Silikon |
| Si (sel kristal) | 26.7 ± 0.5 | 79.0 (da) | 0.738 | 42,65 a | 84.9 | AIST (3/17) | Kaneka, n-jenis IBC belakang 4 |
| Si (sel multicrystalline) | 22.3 ± 0.4 b | 3.923 (ap) | 0.6742 | 41.08 c | 80.5 | FhG-ISE (8/17) | FHG-ISE, n-jenis 5 |
| Si (submodule pemindahan nipis) | 21.2 ± 0.4 | 239.7 (ap) | 0.687 d | 38.50 d , e | 80.3 | NREL (4/14) | Solexel (tebal 35 μm) 6 |
| Si (minimodule filem nipis) | 10.5 ± 0.3 | 94.0 (ap) | 0.492 d | 29.7 d , f | 72.1 | FhG-ISE (8/07) | CSG Solar (<2μm pada="" kaca)="">7 |
| Sel III-V |
| GaAs (sel filem nipis) | 29.1 ± 0.6 | 0.998 (ap) | 1.1272 | 29.78 g | 86.7 | FhG-ISE (10/18) | Alta Devices 8 |
| GaAs (multicrystalline) | 18.4 ± 0.5 | 4.011 (t) | 0.994 | 23.2 | 79.7 | NREL (11/95) | RTI, substrat Ge 9 |
| InP (sel kristal) | 24.2 ± 0.5 b | 1.008 (ap) | 0.939 | 31.15 a | 82.6 | NREL (3/13) | NREL 10 |
| Chalcogenide filem nipis |
| CIGS (sel) | 22.9 ± 0.5 | 1.041 (da) | 0.744 | 38.77 h | 79.5 | AIST (11/17) | Frontier Solar 11 , 12 |
| CdTe (sel) | 21.0 ± 0.4 | 1.0623 (ap) | 0.8759 | 30.25 e | 79.4 | Newport (8/14) | First Solar, pada kaca 13 |
| CZTSSe (sel) | 11.3 ± 0.3 | 1.1761 (da) | 0.5333 | 33.57 g | 63.0 | Newport (10/18) | DGIST, Korea 14 |
| CZTS (sel) | 10.0 ± 0.2 | 1.113 (da) | 0.7083 | 21.77 a | 65.1 | NREL (3/17) | UNSW 15 |
| Amorf / mikrocrystalline |
| Si (sel amorf) | 10.2 ± 0.3 i, b | 1,001 (da) | 0.896 | 16.36 e | 69.8 | AIST (7/14) | AIST 16 |
| Si (sel mikrocrystalline) | 11.9 ± 0.3 b | 1.044 (da) | 0.550 | 29.72 a | 75.0 | AIST (2/17) | AIST 16 |
| Perovskite |
| Perovskite (sel) | 20.9 ± 0.7 i , j | 0.991 (da) | 1.125 | 24.92 c | 74.5 | Newport (7/17) | KRISIS 17 |
| Perovskite (minimodule) | 17.25 ± 0.6 j, l | 17.277 (da) | 1.070 d | 20.66 d , h | 78.1 | Newport (5/18) | Microquanta, 7 sel bersiri 18 |
| Perovskite (submodule) | 11.7 ± 0.4 i | 703 (da) | 1.073 d | 14.36 d , h | 75.8 | AIST (3/18) | Toshiba, 44 sel bersiri 19 |
| Dye peka |
| Pewarna (sel) | 11.9 ± 0.4 j , k | 1.005 (da) | 0.744 | 22.47 n | 71.2 | AIST (9/12) | Sharp 20 |
| Dye (minimodule) | 10.7 ± 0.4 j , l | 26.55 (da) | 0.754 d | 20.19 d , o | 69.9 | AIST (2/15) | Sharp, 7 sel bersiri 21 |
| Dye (submodule) | 8.8 ± 0.3 j | 398.8 (da) | 0.697 d | 18.42 d , ms | 68.7 | AIST (9/12) | Sharp, 26 sel bersiri 22 |
| Organik |
| Organik (sel) | 11.2 ± 0.3 q | 0.992 (da) | 0.780 | 19.30 e | 74.2 | AIST (10/15) | Toshiba 23 |
| Organik (minimodule) | 9.7 ± 0.3 q | 26.14 (da) | 0.806 d | 16.47 d, o | 73.2 | AIST (2/15) | Toshiba (sel sel 8) 23 |
Singkatan: AIST, Institut Sains dan Teknologi Industri Lanjutan Negara Jepun; (ap), kawasan aperture; a-Si, aloi silikon / aloi hidrogen; CIGS, CuIn 1-y Ga y Se 2 ; CZTS, Cu 2 ZnSnS 4 ; CZTSSe, Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da), kawasan pencahayaan yang ditetapkan; FhG-ISE, Fraunhofer Institut untuk Solare Energiesysteme; nc-Si, silikon nanocrystalline atau microcrystalline; (t), jumlah kawasan.
tindak balas sensitiviti dan lengkung voltan semasa yang dilaporkan dalam Versi 50 jadual ini.
b Tidak diukur di makmal luaran.
c Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 51 jadual ini.
d Dilaporkan secara "sel per".
e Respon spektrum dan lengkung voltan semasa yang dilaporkan dalam Versi 45 jadual ini.
f Terlal semula dari pengukuran asal.
g Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam versi semasa jadual ini.
h Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 52 jadual ini.
i Menstabilkan dengan pendedahan 1000-h kepada 1 cahaya matahari pada 50 C.
j Pencapaian awal. Rujukan 67 , 68 mengkaji kestabilan peranti yang serupa.
k Purata masa ke depan dan terbalik di 150 mV / s (histeresis ± 0.26%).
l Diukur menggunakan sweep 13 titik IV dengan berat sebelah berterusan sehingga pengekalan data pada tahap 0.05%.
m Kecekapan awal. Rujukan 71 ulasan kestabilan peranti yang serupa.
n Sambutan spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 41 jadual ini.
o Sambutan sensitiviti dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 46 jadual ini.
p Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 43 jadual ini.
q Persembahan awal. Rujukan 69 , 70 mengkaji kestabilan peranti yang serupa.
Jadual 2: "Pengecualian yang ketara" untuk sel-sel tunggal dan submodul: "Keputusan sedozen teratas" yang disahkan, bukan rekod kelas, diukur di bawah spektrum AM1.5 global (1000 Wm -2 ) pada 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Pengkelasan | Kecekapan,% | Kawasan, cm 2 | V oc , V | J sc , mA / cm 2 | Faktor Fill,% | Pusat Ujian (Tarikh) | Penerangan |
|---|
| Sel (silikon) |
| Si (kristal) | 25.0 ± 0.5 | 4.00 (da) | 0.706 | 42.7 a | 82.8 | Sandia (3/99) b | UNSW p-jenis PERC atas / kenalan belakang 24 |
| Si (kristal) | 25.8 ± 0.5 c | 4.008 (da) | 0.7241 | 42.87 d | 83.1 | FhG-ISE (7/17) | FhG-ISE, n-jenis atas / belakang kenalan 25 |
| Si (kristal) | 26.1 ± 0.3 c | 3.9857 (da) | 0.7266 | 42,62 e | 84.3 | ISFH (2/18) | ISFH, p-jenis belakang IBC 26 |
| Si (besar) | 26.6 ± 0.5 | 179.74 (da) | 0.7403 | 42.5 f | 84.7 | FhG-ISE (11/16) | Kaneka, n-jenis IBC belakang 4 |
| Si (multicrystalline) | 22.0 ± 0.4 | 245.83 (t) | 0.6717 | 40.55 d | 80.9 | FhG-ISE (9/17) | Jinko solar, besar p-jenis 27 |
| Sel (III-V) |
| GaInP | 21.4 ± 0.3 | 0.2504 (ap) | 1.4932 | 16.31 g | 87.7 | NREL (9/16) | LG elektronik, bandgap tinggi 28 |
| GaInAsP / GaInAs | 32.6 ± 1.4 c | 0.248 (ap) | 2.024 | 19.51 d | 82.5 | NREL (10/17) | NREL, tandatangan monolitik 29 |
| Sel (chalcogenide) |
| CdTe (filem nipis) | 22.1 ± 0.5 | 0.4798 (da) | 0.8872 | 31,69 h | 78.5 | Newport (11/15) | Pertama suria pada kaca 30 |
| CZTSSe (filem nipis) | 12.6 ± 0.3 | 0.4209 (ap) | 0.5134 | 35.21 i | 69.8 | Newport (7/13) | Penyelesaian IBM berkembang 31 |
| CZTSSe (filem nipis) | 12.6 ± 0.3 | 0.4804 (da) | 0.5411 | 35.39 | 65.9 | Newport (10/18) | DGIST, Korea 14 |
| CZTS (filem nipis) | 11.0 ± 0.2 | 0.2339 (da) | 0.7306 | 21.74 f | 69.3 | NREL (3/17) | UNSW pada kaca 32 |
| Sel (lain-lain) |
| Perovskite (filem nipis) | 23.7 ± 0.8 j , k | 0.0739 (ap) | 1.1697 | 25.40 l | 79.8 | Newport (9/18) | ISCAS, Beijing 33 |
| Organik (filem nipis) | 15.6 ± 0.2 m | 0.4113 (da) | 0.8381 | 25.03 l | 74.5 | NREL (11/18) | Sth China U. - Central Sth U. 34 |
Singkatan: AIST, Institut Sains dan Teknologi Industri Lanjutan Negara Jepun; (ap), kawasan aperture; CIGSSe, CuInGaSSe; CZTS, Cu 2 ZnSnS 4 ; CZTSSe, Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da), kawasan pencahayaan yang ditetapkan; FhG-ISE, Fraunhofer-Institut untuk Solare Energiesysteme; ISFH, Institut Penyelidikan Tenaga Suria, Hamelin; NREL, Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan; (t), jumlah kawasan.
tindak balas spektrum yang dilaporkan dalam Versi 36 dari jadual ini.
b Diatur semula daripada pengukuran asal.
c Tidak diukur di makmal luaran.
d Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 51 daripada jadual-jadual ini.
e Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 52 jadual ini.
f Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 50 jadual ini.
g Respon spektrum dan lengkung voltan semasa yang dilaporkan dalam Versi 49 jadual ini.
h Respon spektrum dan / atau lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 46 jadual ini.
Saya tindak balas spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 44 jadual ini.
j Kestabilan tidak disiasat. Rujukan 69 , 70 kestabilan dokumen peranti yang serupa.
k Diukur menggunakan sweep 13-point IV dengan berat sebelah voltan malar sehingga arus ditentukan sebagai tidak berubah.
l Tindak balas spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam versi semasa jadual ini.
m Kestabilan jangka panjang tidak disiasat. Rujukan 69 , 70 kestabilan dokumen peranti yang serupa.
Jadual 3. Sel-sel terestrial terkecil dan kecekapan submodule diukur di bawah spektrum AM1.5 global (1000 W / m 2 ) pada 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Pengkelasan | Kecekapan,% | Kawasan, cm 2 | Voc, V | Jsc, mA / cm 2 | Faktor Fill,% | Pusat Ujian (Tarikh) | Penerangan |
|---|
| III-V multijunctions |
| 5 simpang sel (terikat) | 38.8 ± 1.2 | 1.021 (ap) | 4.767 | 9.564 | 85.2 | NREL (7/13) | Spectrolab, 2-terminal 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 | AIST (2/13) | Sharp, 2 istilah. 36 |
| GaInP / GaAs (monolitik) | 32.8 ± 1.4 | 1.000 (ap) | 2.568 | 14.56 b | 87.7 | NREL (9/17) | LG elektronik, 2 istilah. |
| Multijunctions dengan c-Si |
| GaInP / GaAs / Si (timbunan mech) | 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-term. 37 |
| GaInP / GaAs / Si (wafer terikat) | 33.3 ± 1.2 c | 3.984 (ap) | 3.127 b | 12.7 b | 83.5 | FhG-ISE (8/17) | Fraunhofer ISE, 2-term. 38 |
| GaInP / GaAs / Si (monolitik) | 22.3 ± 0.8 c | 0.994 (ap) | 2.619 | 10.0 d | 85.0 | FhG-ISE (10/18) | Fraunhofer ISE, 2-term. 39 |
| GaAsP / Si (monolitik) | 20.1 ± 1.3 | 3.940 (ap) | 1.673 | 14.94 e | 80.3 | NREL (5/18) | OSU / SolAero / UNSW, 2-term. |
| GaAs / Si (stek mech) | 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-term. 37 |
| Perovskite / Si (monolitik) | 27.3 ± 0.8 f | 1.090 (da) | 1.813 | 19.99 d | 75.4 | FhG-ISE (6/18) | Oxford PV 40 |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si (pemisahan spektrum minimodule) | 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-term. 41 |
| a-Si / nc-Si multijunctions |
| a-Si / nc-Si / nc-Si (filem nipis) | 14.0 ± 0.4 g , c | 1.045 (da) | 1.922 | 9.94 h | 73.4 | AIST (5/16) | AIST, 2-term. 42 |
| a-Si / nc-Si (sel-sel filem nipis) | 12.7 ± 0.4 g , c | 1.000 (da) | 1.342 | 13.45 i | 70.2 | AIST (10/14) | AIST, 2-term. 16 |
| Pengecualian yang ketara |
| Perovskite / CIGS j | 22.4 ± 1.9 f | 0.042 (da) | 1.774 | 17.3 g | 73.1 | NREL (11/17) | UCLA, 2-term. 43 |
| GaInP / GaAs / GaInAs | 37.8 ± 1.4 | 0.998 (ap) | 3.013 | 14.60 d | 85.8 | NREL (1/18) | Microlink (ELO) 44 |
Singkatan: AIST, Institut Sains dan Teknologi Industri Lanjutan Negara Jepun; (ap), kawasan aperture; a-Si, aloi silikon / aloi hidrogen; (da), kawasan pencahayaan yang ditetapkan; FhG-ISE, Fraunhofer Institut untuk Solare Energiesysteme; nc-Si, silikon nanocrystalline atau microcrystalline; (t), jumlah kawasan.
tindak balas spektral dan lengkung voltan semasa yang dilaporkan dalam Versi 42 jadual ini.
b Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 51 jadual ini.
c Tidak diukur di makmal luaran.
d Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam versi semasa jadual ini.
e Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 50 atau 52 jadual ini.
kecekapan awal. Rujukan 67 , 68 mengkaji kestabilan peranti berasaskan perovskite yang serupa.
g Dihentikan oleh 1000-h pendedahan kepada 1 cahaya matahari pada 50 C.
h Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 49 jadual ini.
Jawapan tindak balas spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 45 jadual ini.
j Kawasan terlalu kecil untuk memenuhi syarat sebagai rekod kelas secara terang-terangan.
Jadual 4. Kecekapan modul terestrial diukur di bawah spektrum AM1.5 global (1000 W / m 2 ) pada suhu sel 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Pengkelasan | Cukup.,% | Kawasan, cm 2 | V oc , V | Saya sc , A | FF,% | Pusat Ujian (Tarikh) | Penerangan |
|---|
| Si (kristal) | 24.4 ± 0.5 | 13177 (da) | 79.5 | 5.04 a | 80.1 | AIST (9/16) | Kaneka (108 sel) 4 |
| Si (multicrystalline) | 19.9 ± 0.4 | 15143 (ap) | 78.87 | 4.795 a | 79.5 | FhG-ISE (10/16) | Trina solar (120 sel) 45 |
| GaAs (filem nipis) | 25.1 ± 0.8 | 866.45 (ap) | 11.08 | 2.303 b | 85.3 | NREL (11/17) | Alta peranti 46 |
| CIGS (percuma Cd) | 19.2 ± 0.5 | 841 (ap) | 48.0 | 0.456 b | 73.7 | AIST (1/17) | Frontier solar (70 sel) 47 |
| CdTe (filem nipis) | 18.6 ± 0.5 | 7038.8 (da) | 110.6 | 1.533 d | 74.2 | NREL (4/15) | Pertama solar, monolitik 48 |
| a-Si / nc-Si (tandem) | 12.3 ± 0.3 f | 14322 (t) | 280.1 | 0.902 f | 69.9 | ESTI (9/14) | TEL solar, makmal Trubbach 49 |
| Perovskite | 11.6 ± 0.4 g | 802 (da) | 23.79 | 0.577 h | 68.0 | AIST (4/18) | Toshiba (22 sel) 19 |
| Organik | 8.7 ± 0.3 g | 802 (da) | 17.47 | 0.569 d | 70.4 | AIST (5/14) | Toshiba 23 |
| Multijunction |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 31.2 ± 1.2 | 968 (da) | 23.95 | 1.506 | 83.6 | AIST (2/16) | Sharp (32 sel) 50 |
| Pengecualian yang ketara |
| CIGS (besar) | 15.7 ± 0.5 | 9703 (ap) | 28.24 | 7.254 i | 72.5 | NREL (11/10) | Miasole 51 |
Singkatan: (ap), kawasan aperture; a-Si, aloi silikon / aloi hidrogen; a-SiGe, silikon / germanium / aloi hidrogen amorf; CIGSS, CuInGaSSe; (da), kawasan pencahayaan yang ditetapkan; Cekap, kecekapan; FF, mengisi faktor; nc-Si, silikon nanocrystalline atau microcrystalline; (t), jumlah kawasan.
tindak balas spektral dan lengkung voltan semasa yang dilaporkan dalam Versi 49 jadual ini.
b Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 50 atau 51 jadual ini.
c Respon spektral dan / atau lengkung voltan semasa yang dilaporkan dalam Versi 47 jadual-jadual ini.
d Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 45 jadual ini.
e Menstabilkan pengeluar ke tahap 2% berikutan prosedur IEC pengukuran berulang.
f Respon spektral dan / atau lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 46 jadual ini.
g Persembahan awal. Rujukan 67 , 70 mengkaji kestabilan peranti yang serupa.
h Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam versi semasa jadual ini.
Saya tindak balas spektrum yang dilaporkan dalam Versi 37 jadual ini.
Jadual 2 mengandungi apa yang mungkin digambarkan sebagai "pengecualian yang ketara" untuk sel tunggal dan submodules satu-junction "satu-sun" dalam kategori di atas. Walaupun tidak mematuhi keperluan untuk diiktiraf sebagai rekod kelas, peranti-peranti dalam Jadual 2 mempunyai ciri-ciri penting yang akan menarik minat bahagian-bahagian komuniti fotovoltaik, dengan penyertaan berdasarkan kepentingan dan ketepatan masa mereka. Untuk menggalakkan diskriminasi, jadualnya terhad kepada 12 penyertaan secara nominal dengan pengarang yang kini telah memilih pilihan mereka untuk dimasukkan. Pembaca yang mempunyai cadangan pengecualian yang ketara untuk dimasukkan ke dalam jadual ini atau seterusnya adalah dialu-alukan untuk menghubungi mana-mana penulis dengan butiran lengkap. Cadangan yang mematuhi garis panduan akan dimasukkan ke dalam senarai undian untuk isu masa depan.
Jadual 3 pertama kali diperkenalkan dalam Versi 49 dari jadual-jadual ini dan meringkaskan peningkatan jumlah sel dan hasil submodule yang melibatkan kecekapan tinggi, peranti pelbagai junction satu matahari (sebelumnya dilaporkan dalam Jadual 1 ). Jadual 4 menunjukkan keputusan terbaik untuk modul satu matahari, persimpangan tunggal dan berganda, manakala Jadual 5 menunjukkan keputusan terbaik untuk sel-sel penumpu dan mod konsentrator. Sebilangan kecil "pengecualian ketara" juga termasuk dalam Jadual 3-5 .
Jadual 5. Sel konsentrator terestrial dan keberkesanan modul yang diukur di bawah spektrum AM1.5 pancaran langsung ASTM G-173-03 pada suhu sel 25 ° C | Pengkelasan | Cukup.,% | Kawasan, cm 2 | Intensiti a , matahari | Pusat Ujian (Tarikh) | Penerangan |
|---|
| Sel tunggal |
| GaAs | 30.5 ± 1.0 b | 0.10043 (da) | 258 | NREL (10/18) | NREL, 1 simpang |
| Si | 27.6 ± 1.2 c | 1.00 (da) | 92 | FhG-ISE (11/04) | Hubungan belakang Amonix 52 |
| CIGS (filem nipis) | 23.3 ± 1.2 d , e | 0.09902 (ap) | 15 | NREL (3/14) | NREL 53 |
| Sel pelbagai fungsi |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 46.0 ± 2.2 f | 0.0520 (da) | 508 | AIST (10/14) | Soitec / CEA / FhG-ISE 4j terikat 54 |
| GaInP / GaAs / GaInAs / GaInAs | 45.7 ± 2.3 d , g | 0.09709 (da) | 234 | NREL (9/14) | NREL, 4j monolitik 55 |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 44.4 ± 2.6 jam | 0.1652 (da) | 302 | FhG-ISE (4/13) | Meter, 3jam metamorfik terbalik 56 |
| GaInAsP / GaInAs | 35.5 ± 1.2 i , d | 0.10031 (da) | 38 | NREL (10/17) | NREL 2-simpang (2j) |
| Minimodule |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 43.4 ± 2.4 d , j | 18.2 (ap) | 340 k | FhG-ISE (7/15) | Fraunhofer ISE 4j (kanta / sel) 57 |
| Submodule |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si | 40.6 ± 2.0 j | 287 (ap) | 365 | NREL (4/16) | Spektrum perpecahan UNSW 4j 58 |
| Modul |
| Si | 20.5 ± 0.8 d | 1875 (ap) | 79 | Sandia (4/89) l | Sandia / UNSW / ENTECH (12 sel) 59 |
| Tiga persimpangan (3j) | 35.9 ± 1.8 m | 1092 (ap) | N / A | NREL (8/13) | Amonix 60 |
| Empat persimpangan (4j) | 38.9 ± 2.5 n | 812.3 (ap) | 333 | FhG-ISE (4/15) | Soitec 61 |
| "Pengecualian yang ketara" |
| Si (kawasan besar) | 21.7 ± 0.7 | 20.0 (da) | 11 | Sandia (9/90) k | UNSW laser grooved 62 |
| Cahaya minimodule | 7.1 ± 0.2 | 25 (ap) | 2.5 k | ESTI (9/08) | ECN Petten, sel-sel GaAs 63 |
| 4j minimodule | 41.4 ± 2.6 d | 121.8 (ap) | 230 | FhG-ISE (9/18) | FHG-ISE, 10 sel 57 |
Singkatan: (ap), kawasan aperture; CIGS, CuInGaSe 2 ; (da), kawasan pencahayaan yang ditetapkan; Cekap, kecekapan; FhG-ISE, Fraunhofer-Institut untuk Solare Energiesysteme; NREL, Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan.
Satu Matahari sepadan dengan sinaran langsung 1000 Wm -2 .
b Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam versi semasa jadual ini.
c Diukur di bawah spektrum kedalaman optik aerosol yang rendah sama dengan ASTM G-173-03 langsung 72 .
d Tidak diukur di makmal luaran.
e Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 44 jadual ini.
f Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 45 daripada jadual-jadual ini.
g Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 46 jadual ini.
h Respon spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 42 jadual ini.
Saya tindak balas spektrum dan lengkung voltan semasa dilaporkan dalam Versi 51 jadual ini.
j Ditentukan pada syarat rujukan IEC 62670-1 CSTC.
Kepekatan geometri.
l Diatur semula dari pengukuran asal.
m Dirujuk kepada 1000 W / m 2 pancaran langsung dan suhu sel 25 ° C menggunakan spektrum solar yang lazim dan prosedur dalaman untuk terjemahan suhu.
n Diukur di bawah syarat rujukan IEC 62670-1 berikutan draf penarafan kuasa IEC semasa 62670-3.
2 KEPUTUSAN BARU
Sepuluh keputusan baru dilaporkan dalam versi terkini jadual ini. Keputusan baru yang pertama dalam Jadual 1 (satu sel sinar) mewakili rekod secara langsung untuk mana-mana sel suria simpang tunggal. Kecekapan 29.1% telah diukur untuk sel 1A 2 GaA yang dibuat oleh Alta Devices 8 dan diukur di Institut Fraunhofer untuk Sistem Tenaga Suria (FhG-ISE).
Keputusan baru kedua ialah kecekapan 11.3% yang diukur untuk sel surya 1.2-cm 2 CZTSSe (Cu 2 ZnSnS x Se 4 -x) yang direka oleh Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), Korea 14 dan diukur oleh Newport Makmal PV.
Yang pertama dari tiga keputusan baru dalam Jadual 2 (satu-sun "pengecualian ketara") sama dengan rekod sebelumnya untuk sel kecil CZTSSe sel. Kecekapan 12.6% diukur juga di Newport untuk sel 0.48-cm 2 lagi direka oleh DGIST. Kawasan sel adalah terlalu kecil untuk klasifikasi sebagai rekod luar biasa, dengan sasaran kecekapan sel solar dalam program penyelidikan kerajaan secara umumnya ditentukan dari segi sel sel 1 cm atau lebih besar. 64 - 66
Hasil baru yang kedua dalam Jadual 2 mewakili rekod baru untuk sel suria perovskite Pb-halide, dengan kecekapan 23.7% mengesahkan untuk kawasan kecil sel 0.07-cm 2 yang direka oleh Institut Semikonduktor Akademi Sains Cina (ISCAS ), Beijing 33 dan diukur di Newport.
Bagi sel perovskite, jadual sekarang menerima keputusan berdasarkan ukuran "kuasi-mantap" (kadang-kadang dipanggil "stablilised" dalam bidang perovskite, walaupun ini bertentangan dengan penggunaan dalam bidang fotovoltaik lain). Bersama dengan teknologi baru yang lain, sel perovskite mungkin tidak menunjukkan tahap kestabilan yang sama seperti sel konvensional, dengan kestabilan sel perovskite dibincangkan di tempat lain. 67 , 68
Pengecualian yang ketara baru dalam Jadual 2 ialah 13.3% untuk sel kecil sel suria organik yang direka oleh Universiti China Selatan dan Central South University 34 dan diukur di Makmal Tenaga Diperbaharui Kebangsaan (NREL). Kestabilan sel solar organik dibincangkan di tempat lain 69 , 70 dengan kawasan sel lagi terlalu kecil untuk klasifikasi sebagai rekod luar.
Tiga keputusan baru dilaporkan dalam Jadual 3 yang berkaitan dengan satu-sun, peranti multijungsi. Yang pertama ialah 23.3% untuk peranti monolitik, tiga simpang, dua-terminal GaInP / GaAs / Si tandem (monolitik, metamorf, pertumbuhan langsung) yang dibuat dan diukur oleh Institut Fraunhofer untuk Sistem Tenaga Suria. 39
Keputusan baru kedua melaporkan demonstrasi kecekapan 27.3% untuk dua simpang monolitik perovskite / silikon 1 cm 2 , peranti dua terminal yang direka oleh Oxford PV 40 dan lagi diukur oleh Fraunhofer Institute for Solar Energy System. Perhatikan bahawa kecekapan ini kini melebihi kecekapan tertinggi untuk sel silikon simpang tunggal (Jadual 1 ), walaupun untuk peranti kawasan yang lebih kecil.
Hasil baru ketiga untuk Jadual 3 dimasukkan sebagai sel multijunction "pengecualian yang ketara." Kecekapan 37.8% diukur untuk tiga simpang monolitik 1-cm 2 GaInP / GaAs / GaInAs, sel dua terminal yang direka oleh Microlink Devices 44 dan diukur di NREL. Ciri penting peranti ini ialah ia direka menggunakan epitaxial lift-off dari substrat yang boleh digunakan semula. 44
Dua keputusan baru muncul dalam Jadual 5 ("sel-sel dan modul concentrator"). Yang pertama ialah kecekapan 30.5% untuk simpang tunggal GaAs concentrator sel yang direka dan diukur oleh NREL.
Yang kedua adalah "pengecualian ketara". Kecekapan 41.4% dilaporkan untuk minimodule concentrator 122-cm2 yang terdiri daripada 10 kanta acromatic kaca dan 10 Gafer GaAp / GaA yang terikat wafer, Gaini GA / GaInAs sel sel 4 yang direka dan diukur oleh FhG-ISE. Ini adalah kecekapan tertinggi diukur untuk modul concentrator yang saling berkaitan.
Spektrum EQE untuk hasil GaAs dan CZTSSe baru yang dilaporkan dalam terbitan jadual ini ditunjukkan dalam Rajah 1 A, dengan Rajah 1 B menunjukkan lengkung kepadatan voltan semasa (JV) untuk peranti yang sama. Rajah 2 A menunjukkan EQE untuk sel OPV baru dan keputusan modul perovskite dengan Rajah 2 B menunjukkan lengkung JV semasa mereka. Rajah 3 A, B menunjukkan keluk EQE dan JV yang sepadan untuk dua simpang baru, hasil sel dua terminal.
A, Kecekapan kuantiti luaran (EQE) untuk hasil GaAs dan CZTSSe baru yang dilaporkan dalam isu ini; B, lengkung kepadatan voltan ketumpatan semasa (JV) untuk peranti yang sama [Rajah warna boleh dilihat di wileyonlinelibrary.com ] 
A, Kecekapan kuantiti luaran (EQE) untuk OPV baru dan keputusan sel perovskite yang dilaporkan dalam isu ini; B, lengkung ketumpatan kepadatan arus (JV) semasa [Rajah warna boleh dilihat di wileyonlinelibrary.com ] 
A, kecekapan kuantiti luaran (EQE) untuk hasil sel multijunction baru yang dilaporkan dalam isu ini (beberapa keputusan dinormalisasi); B, lengkung ketumpatan kepadatan arus (JV) semasa [Rajah warna boleh dilihat di wileyonlinelibrary.com ] 3 PENAFIAN
Walaupun maklumat yang diberikan dalam jadual diberikan dengan niat baik, pengarang, editor, dan penerbit tidak dapat menerima tanggungjawab langsung untuk sebarang kesilapan atau ketinggalan.
PENGHARGAAN
Pusat Fotovoltaik Advanced Australia memulakan operasi pada Februari 2013 dengan sokongan daripada Kerajaan Australia menerusi Agen Tenaga Boleh Diperbaharui Australia (ARENA). Kerajaan Australia tidak menerima tanggungjawab terhadap pandangan, maklumat, atau nasihat yang dinyatakan di sini. Kerja oleh D. Levi disokong oleh Jabatan Tenaga AS di bawah Kontrak No. DE-AC36-08-GO28308 dengan Makmal Tenaga Terbarukan Nasional. Kerja di AIST disokong oleh Pertubuhan Pengembangan Teknologi Tenaga dan Teknologi Baru Jepun (NEDO) di bawah Kementerian Ekonomi, Perdagangan dan Industri (METI).
