效率高达32.57％！美国科学家研制出一种III-V太阳能电池
导读：美国国家可再生能源实验室的科学家们通过将砷化镓薄膜堆叠在带有玻璃夹层的互插式背接触硅太阳能电池上，模拟出一种III-V太阳能电池。科学家们已经完成了一些初步的微型模块集成工作，但要达到商业化，终究还需要大幅扩大尺寸。该电池目前的有效面积为1平方厘米。
美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的一组研究人员通过将砷化镓（GaAs）薄膜堆叠在带有玻璃夹层的背隙接触（IBC）硅太阳能电池上，模拟了一种四端串联的III-V太阳能电池。
该项目的主要研究人员Adele Tamboli表示：“虽然我们已经做了一些初步的微型模块集成工作，但要实现商业化，最终还需要大幅扩大尺寸，这些电池在解决了几个挑战之后可以达到商业化。组件电池都已经在工业规模上进行了演示。然而，成本仍然很高，需要降低。”
科学家们解释道：“该装置的有效面积为1平方厘米，据称与在同一研究水平上建造的类似电池相比，效率更高，因为砷化镓吸收层的厚度得到了优化。如果吸收层太薄，通过顶部电池的传输将增加，而高能量的光子将在较低的电压下被底部电池收集。如果吸收层太厚，接近吸收层材料的少数载流子扩散长度，产生的载流子将过早地重新结合，光子能量会以热量的形式损失掉。”
砷化镓电池是通过金属有机气相外延（MOVPE）在砷化镓衬底上生长的。吸收层的厚度在1.5到3.5微米之间，2.4微米最佳。厚度为300微米的IBC电池由德国的哈梅林太阳能研究所（ISFH）提供。学者们表示：“通过将处理过的砷化镓电池堆叠在非晶硅底层电池上，中间有一薄层用于反转的环氧树脂，来组装串联的电池，然后将得到的电池在室温下固化24小时。”
研究人员发现，当砷化镓厚度超过1.5微米时，所有用这种设计开发的四端串联电池的效率都超过了32%。一个吸收层厚度为2.8微米的电池显示出最高的顶部电池和串联效率，分别为26.38%和32.57%。研究小组强调：“虽然这里的砷化镓顶部电池的填充系数（FF）略有下降，但IBC底部电池表现出的效率比之前使用的硅异质结底部电池略高。”
应该是NREL，美国国家再生能源实验中心。
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各实验室、各项目差别太大，以上仅供参考。
中国国家电网董事长刘振亚、美国能源部有关负责人、美国国家可再生能源实验室丹。阿维祖院长，出席签字仪式。
刘振亚在致辞中充分肯定了美国国家可再生能源实验室在清洁能源技术创新方面所作的工作。刘振亚指出，世界能源发展正面临资源紧张、环境污染、气候变化等严峻挑战，严重威胁人类生存和发展。解决世界能源问题，必须转变过度依赖化石能源的发展方式，加快实施“两个替代”、构建全球能源互联网，实现可再生能源大规模开发和高效配置与利用，从根本上解决能源安全和生态环境问题。刘振亚希望，双方发挥各自优势，在技术研究、标准制定、市场分析、政策咨询、并网运行等方面加强合作，共同推动全球能源互联网发展和可再生能源开发利用，促进中美能源合作再上新水平，为实现世界能源和人类社会可持续发展作出积极贡献。
丹。阿维祖在致辞中，对中国国家电网在特高压、智能电网、可再生能源发展方面取得的成就表示钦佩，对全球能源互联网构想高度赞同。希望双方以此次合作为契机，为深化中美能源合作、共同推动全球能源互联网创新发展、实现世界能源可持续发展贡献力量。
国网能源研究院院长张运洲和美国国家可再生能源实验室院长丹。阿维祖分别代表双方签署了合作协议。
美国国家可再生能源实验室成立于1974年，拥有1500多人的研发团队和近700名来自世界各国的交流人员，拥有世界一流的太阳能、风能、储能等领域的科研设施，在全球可再生能源研究领域具有广泛影响力。
能源部是美联邦政府在基础科学研究方面最主要的管理和资助机构，下设24个国家实验室和技术中心，如世界一流的橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室、洛斯·阿拉莫斯国家实验室，托马斯·杰弗逊国家加速器试验设施等都归能源部管辖，超过3万名科学家在这些实验室和技术中心从事前沿研究，重点领域主要包括高能物理、核科学、等离子体科学、计算科学、材料科学，以及生物、化学、环境科学等。这些国家实验室在高能物理、核科学、等离子体科学、计算科学等领域的研究代表着当今世界最高水平。它们是： 阿姆斯国家实验室（Ames Laboratory）； 阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）； 布鲁克黑文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）； 费米国家加速器实验室（The Fermi National Accelerator Laboratory）； 爱达荷国家工程和环境实验室（Idaho National Laboratory）； 劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）； 劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）； 洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）； 国家能源技术实验室（National Energy Technology Laboratory）； 国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）； 新布伦士威克实验室（New Brunswick Laboratory）； 橡树岭科学与教育研究所（Oak Ridge Institute for Science and Education）； 美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）； 西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）； 普林斯顿等离子物理学实验室（Princeton Plasma Physics Laboratory）； 放射与环境科学实验室（Radiological and Environmental Sciences Laboratory）； 桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）； 桑迪亚河生态实验室（Savannah River Ecology Laboratory）； 萨瓦纳河国家实验室（Savannah River National Laboratory）； 美国国家加速器实验室（Stanford Linear Accelerator Center）； 托马斯·杰斐逊国家加速器实验室（Thomas Jefferson National Accelerator Facility）。 历任部长名单任届 部长 任期开始 任期结束 时任总统 1 施莱辛格 1977年8月6日 1979年8月23日 吉米·卡特（Jimmy Carter） 2 小查尔斯·邓肯， 1979年8月24日 1981年1月20日 3 詹姆斯·B·爱德华兹 1981年1月23日 1982年11月5日 罗纳德·里根 4 唐纳德·保罗·霍德尔 1982年11月5日 1985年2月7日 5 约翰·S·赫林顿 1985年2月7日 1989年1月20日 6 詹姆斯·D·沃特金斯 1989年3月1日 1993年1月20日 乔治·H·W·布什 7 淡褐色R.奥利里 1993年1月22日 1997年1月20日 比尔·克林顿 8 费德里科·F.佩尼亚 1997年3月12日 1998年6月30日 9 比尔·理查森 1998年8月18日 2001年1月20日 10 斯潘塞·亚伯拉罕 2001年1月20日 2005年1月31日 乔治·W·布什 11 塞缪尔·W·博德曼 2005年2月1日 2009年1月20日 12 朱棣文 2009年1月21日 2013年5月16日奥巴马 13欧内斯特·莫尼兹2013年5月16日现任奥巴马
