震驚！全新中間帶太陽能電池（IBSCs）的理論效率可達63.2%，比普通太陽能電池（效率在20%左右）高出三倍！國際研究團隊的突破性發現，或將徹底改變太陽能產業的面貌！網友們紛紛感嘆：IBSCs概念股要掀起熱潮了嗎？
第三代太陽能技術的新寵兒
晶體硅太陽能電池是第一代太陽能電池的代表，包括單晶、多晶和非晶硅太陽能電池。這類電池已經在商業和民用領域得到廣泛應用，并占據全球光伏市場的90%。然而，它們的能量轉換效率只能達到15%-25%，且生產成本較高。
第二代薄膜太陽能電池制作在玻璃基板上，雖然材料和制作成本較低，但其能量轉換效率卻只有6%-10%。
第三代太陽能電池的目標是提高能量轉換效率、降低成本、方便應用。它們被稱為新型太陽能電池，包括無機、有機薄膜太陽能電池、染料敏化、量子點敏化太陽能電池以及鈣鈦礦太陽能電池。盡管這類電池的發展時間相對較短，但它們具有較高的理論能量轉換效率和相對較低的生產成本，因此具有極大的發展潛力。
其中，中間帶太陽能電池（IBSC）是提高太陽能電池全局效率的引人注目的新概念。它的理論能量轉換效率可達63.2%，是第三代太陽能技術的新寵兒，越來越受到業界的青睞。
這種電池能量轉換效率的提高是通過在半導體的禁帶中引入一個能態密度小的窄能帶實現的。這種窄能帶的引入使得在保持開路電壓不變的情況下，增加亞帶隙吸收。通過這種改進，太陽能電池除了吸收大部分的可見光，還可以吸收部分紅外光，從而提高電池的電流輸出和能量轉換效率。
圖1電池能帶圖：傳統太陽能電池僅有導帶CB與價帶VB，但是中間帶太陽能電池還引入了中間帶（IB），以增加對太陽光的吸收
盡管中間帶太陽能電池（IBSC）具有高理論能量轉換效率，但是由于其本身的高復合性（中間帶的電子和空穴的復合），以及對半導體晶格的破壞等因素，其性能并未達到預期水平，能量轉換效率低于理論值甚至低于一般電池的效率水平。同時，該電池的制造成本也非常高昂。除此之外，IBSC還存在壽命短、僅能在低溫下使用等缺點，這極大地限制了其大規模制備和應用
近期，來自英國帝國理工學院和澳大利亞新南威爾士大學（UNSW）的科學家們宣布研發出一種新型中間帶太陽能電池（IBSC），并將其最新研究成果發表在“RRL Solar”雜志上。這項新設計代表了中間帶太陽能電池領域的重大進展。據介紹，這種新型IBSC采用了一種新穎的太陽能電池架構，并引入了一種獨特的光學結構，可有效地利用太陽光譜中的更多光子，提高電池的光電轉換效率。此次研究成果的發表，也標志著中間帶太陽能電池領域邁出了重要的一步，有望推動中間帶太陽能電池的商業化應用。
據研究人員透露，最新設計的中間帶太陽能電池（IBSC）引入了一種全新的太陽能電池架構，其中包括了“棘輪帶”（RB），其能帶示意圖可參見圖1。這項技術創新使得電池壽命相較于其他同類電池提高了7個數量級，并使電池在室溫下工作成為可能。這一突破性的進展將為IBSCs電池的未來發展奠定重要基礎，也是中間帶太陽能電池領域的一大里程碑。
早在2020年，兩位西班牙研究人員曾宣稱：“我們認為，一旦開發出高效的IBSC，科學界將投入更多精力來優化這些設備的性能。我們相信，一旦IBSC被證明非常高效并具有潛在成本效益，根據細分市場，業界將表現出極大的興趣?！比缃?，高效的IBSC已經開始研發，一旦有更多的企業參與研發并進行量產，這或將是光伏行業的一場大洗牌。
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