Fra: www.onlinelibrary.wiley.com
1. INTRODUKSJON
Siden januar 1993 har " Progress in Photovoltaics " publisert seks månedlige oppføringer av de høyest bekreftede effektivitetene for en rekke fotovoltaiske celle- og modulteknologier. 1 - 3 Ved å gi retningslinjer for inkludering av resultater i disse tabellene, gir dette ikke bare et autoritativt sammendrag av dagens toppmoderne, men oppfordrer også forskere til å søke uavhengig bekreftelse av resultater og rapportere resultater på en standardisert basis. I versjon 33 av disse tabellene ble 3 resultater oppdatert til det nye internasjonalt aksepterte referansespektret (International Electrotechnical Commission IEC 60904-3, red. 2, 2008).
Det viktigste kriteriet for å inkludere resultater i tabellene er at de må ha blitt målt uavhengig av et anerkjent testsenter som er oppført andre steder. 2 Det skilles mellom tre forskjellige godkjente definisjoner av celleområde: totalareal, blenderområde og angitt belysningsområde, som også definert andre steder 2 (Merk at hvis maskeringen er brukt, må masker ha en enkel blender geometri, som firkantet , rektangulær eller sirkulær). "Virkningsområde" effektivitet er ikke inkludert. Det er også visse minimumsverdier for det søkte området for de forskjellige enhetstyper (over 0,05 cm 2 for en konsentratorcelle, 1 cm 2 for en solcelle, 800 cm 2 for en modul og 200 cm 2 for en "submodule" ).
Resultatene rapporteres for celler og moduler laget av forskjellige halvledere og for underkategorier innen hver halvledergruppering (f.eks. Krystallinsk, polykrystallinsk og tynnfilm). Fra versjon 36 og videre er spektralresponsinformasjon inkludert (når det er mulig) i form av et plott av den eksterne kvanteffektiviteten (EQE) versus bølgelengden, enten som absolutte verdier eller normalisert til toppmålt verdi. Strømspenning (IV) -kurver er også inkludert der det er mulig fra versjon 38 og utover. Et grafisk sammendrag av fremdrift i løpet av de første 25 årene hvor tabellene er publisert, er inkludert i versjon 51. 2
Høyest bekreftede "en sol" celle og modulresultater er rapportert i Tabeller 1-4 . Eventuelle endringer i tabellene fra de tidligere publiserte 1 er angitt i fet skrift. I de fleste tilfeller er det gitt en litteraturreferanse som beskriver enten det rapporterte resultatet eller et lignende resultat (lesere som identifiserer forbedrede referanser, er velkommen til å sende til hovedforfatteren). Tabell 1 oppsummerer de best rapporterte målingene for "en-sol" (ikke-konsentrator) enkeltkryssingsceller og submoduler.
Tabell 1. Bekreftet terrestrisk celle- og submodulseffektivitet, målt under det globale AM1.5-spektrumet (1000 W / m2) ved 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Klassifisering | Effektivitet, % | Areal, cm 2 | V oc , V | Jsc , mA / cm2 | Fyllfaktor,% | Testsenter (dato) | Beskrivelse |
|---|
| Silicon |
| Si (krystallinsk celle) | 26,7 ± 0,5 | 79,0 (da) | 0,738 | 42,65 a | 84.9 | AIST (3/17) | Kaneka, n-type bakre IBC 4 |
| Si (multikrystallinsk celle) | 22,3 ± 0,4 b | 3.923 (ap) | 0,6742 | 41.08 c | 80.5 | FhG-ISE (8/17) | FhG-ISE, n-type 5 |
| Si (tynn overførings submodule) | 21,2 ± 0,4 | 239,7 (ap) | 0.687 d | 38,50 d , e | 80,3 | NREL (4/14) | Solexel (35 μm tykk) 6 |
| Si (tynnfilm minimodule) | 10,5 ± 0,3 | 94,0 (ap) | 0,492 d | 29,7 d , f | 72.1 | FhG-ISE (8/07) | CSG Solar (<2 μm="" på="" glass)="">7 |
| III-V-celler |
| GaAs (tynnfilmcelle) | 29,1 ± 0,6 | 0,998 (ap) | 1,1272 | 29,78 g | 86,7 | FhG-ISE (10/18) | Alta enheter 8 |
| GaAs (multikrystallinsk) | 18,4 ± 0,5 | 4,011 (t) | 0,994 | 23,2 | 79.7 | NREL (11/95) | RTI, Ge substrat 9 |
| InP (krystallinsk celle) | 24,2 ± 0,5 b | 1,008 (ap) | 0,939 | 31,15 a | 82.6 | NREL (3/13) | NREL 10 |
| Tynn filmkalcogenid |
| CIGS (celle) | 22,9 ± 0,5 | 1.041 (da) | 0,744 | 38,77 timer | 79.5 | AIST (11/17) | Solar Frontier 11 , 12 |
| CdTe (celle) | 21,0 ± 0,4 | 1.0623 (ap) | 0,8759 | 30,25 e | 79,4 | Newport (8/14) | Første Solar, på glass 13 |
| CZTSSe (celle) | 11,3 ± 0,3 | 1.1761 (da) | 0,5333 | 33,57 g | 63,0 | Newport (10/18) | DGIST, Korea 14 |
| CZTS (celle) | 10,0 ± 0,2 | 1.113 (da) | 0,7083 | 21,77 a | 65.1 | NREL (3/17) | UNSW 15 |
| Amorf / mikrokrystallinsk |
| Si (amorf cell) | 10,2 ± 0,3 i, b | 1,001 (da) | 0,896 | 16.36 e | 69.8 | AIST (7/14) | AIST 16 |
| Si (mikrokrystallinsk celle) | 11,9 ± 0,3 b | 1,044 (da) | 0.550 | 29,72 a | 75,0 | AIST (2/17) | AIST 16 |
| perovskitt |
| Perovskite (celle) | 20,9 ± 0,7 i , j | 0,991 (da) | 1.125 | 24,92 c | 74.5 | Newport (7/17) | KRICT 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 serielle celler 18 |
| Perovskite (submodule) | 11,7 ± 0,4 i | 703 (da) | 1.073 d | 14,36 d , h | 75.8 | AIST (3/18) | Toshiba, 44 serielle celler 19 |
| Fargestoff sensitivisert |
| Fargestoff (celle) | 11,9 ± 0,4 j , k | 1.005 (da) | 0,744 | 22,47 n | 71,2 | AIST (9/12) | Sharp 20 |
| Fargestoff (minimodule) | 10,7 ± 0,4 j , l | 26,55 (da) | 0,754 d | 20.19 d , o | 69.9 | AIST (2/15) | Sharp, 7 serielle celler 21 |
| Fargestoff (submodule) | 8,8 ± 0,3 j | 398,8 (da) | 0.697 d | 18.42 d , s | 68,7 | AIST (9/12) | Skarp, 26 serielle celler 22 |
| organisk |
| Organisk (celle) | 11,2 ± 0,3 q | 0,992 (da) | 0.780 | 19.30 e | 74.2 | AIST (10/15) | Toshiba 23 |
| Organisk (minimodule) | 9,7 ± 0,3 q | 26,14 (da) | 0,806 d | 16,47 d, o | 73,2 | AIST (2/15) | Toshiba (8 serieceller) 23 |
Forkortelser: AIST, Japansk institutt for avansert industriell vitenskap og teknologi; (ap), blenderåpning; a-Si, amorf silicium / hydrogen legering; CIGS, CuIn 1-y Ga y Se 2 ; CZTS, Cu2ZnSnS4; CZTSSE, Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da), angitt belysningsområde; FhG-ISE, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme; nc-Si, nanokrystallinsk eller mikrokrystallinsk silisium; (t), totalt areal.
en spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 50 av disse tabellene.
b Ikke målt i et eksternt laboratorium.
c Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 51 av disse tabellene.
d Rapportert på en "per celle" basis.
e Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 45 av disse tabellene.
f Tilbakalibrert fra originalmåling.
g Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i den nåværende versjonen av disse tabellene.
h Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 52 av disse tabellene.
jeg stabilisert ved 1000-h eksponering til 1 sollys ved 50 C.
j Førsteklasses ytelse. Referanser 67 , 68 vurderer stabiliteten til lignende enheter.
k Gjennomsnitt av frem og tilbake feier ved 150 mV / s (hysterese ± 0,26%).
l Målt med 13 punkt IV feie med konstant forspenning til datakonstant på 0,05% nivå.
m Initial effektivitet. Referanse 71 vurderinger stabiliteten til lignende enheter.
n Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 41 av disse tabellene.
o Spektral respons og strømspenningskurve rapportert i versjon 46 av disse tabellene.
p Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 43 av disse tabellene.
q Innledende ytelse. Referanser 69 , 70 vurderer stabiliteten til lignende enheter.
Tabell 2. "Bemerkelsesverdige unntak" for enkeltkryssingsceller og submoduler: "Topp dusin" -bekreftede resultater, ikke klasseposter, målt under det globale AM1.5-spektrumet (1000 Wm -2 ) ved 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Klassifisering | Effektivitet, % | Areal, cm 2 | V oc , V | Jsc , mA / cm2 | Fyllfaktor,% | Testsenter (Dato) | Beskrivelse |
|---|
| Celler (silisium) |
| Si (krystallinsk) | 25,0 ± 0,5 | 4,00 (da) | 0.706 | 42,7 a | 82.8 | Sandia (3/99) b | UNSW p-type PERC topp- / bakre kontakter 24 |
| Si (krystallinsk) | 25,8 ± 0,5 c | 4.008 (da) | 0,7241 | 42,87 d | 83,1 | FhG-ISE (7/17) | FhG-ISE, n-type topp / bak kontakter 25 |
| Si (krystallinsk) | 26,1 ± 0,3 c | 3,9857 (da) | 0,7266 | 42,62 e | 84,3 | ISFH (2/18) | ISFH, p-type bakre IBC 26 |
| Si (stor) | 26,6 ± 0,5 | 179,74 (da) | 0,7403 | 42,5 f | 84,7 | FhG-ISE (11/16) | Kaneka, n-type bakre IBC 4 |
| Si (multikrystallinsk) | 22,0 ± 0,4 | 245,83 (t) | 0,6717 | 40,55 d | 80.9 | FhG-ISE (9/17) | Jinko sol, stor p-type 27 |
| Celler (III-V) |
| GaInP | 21,4 ± 0,3 | 0,2504 (ap) | 1,4932 | 16,31 g | 87,7 | NREL (9/16) | LG elektronikk, high bandgap 28 |
| GaInAsP / GaInAs | 32,6 ± 1,4 c | 0,248 (ap) | 2,024 | 19.51 d | 82,5 | NREL (10/17) | NREL, monolitisk tandem 29 |
| Celler (chalcogenid) |
| CdTe (tynnfilm) | 22,1 ± 0,5 | 0,4798 (da) | 0,8872 | 31,69 timer | 78.5 | Newport (11/15) | Første sol på glass 30 |
| CZTSSe (tynnfilm) | 12,6 ± 0,3 | 0,4209 (ap) | 0,5134 | 35,21 i | 69.8 | Newport (7/13) | IBM-løsning vokst 31 |
| CZTSSe (tynnfilm) | 12,6 ± 0,3 | 0,4804 (da) | 0,5411 | 35,39 | 65.9 | Newport (10/18) | DGIST, Korea 14 |
| CZTS (tynnfilm) | 11,0 ± 0,2 | 0,2339 (Da) | 0,7306 | 21,74 f | 69.3 | NREL (3/17) | UNSW på glass 32 |
| Celler (andre) |
| Perovskite (tynnfilm) | 23,7 ± 0,8 j , k | 0,0739 (ap) | 1,1697 | 25.40 l | 79,8 | Newport (9/18) | ISCAS, Beijing 33 |
| Organisk (tynnfilm) | 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 |
Forkortelser: AIST, Japansk institutt for avansert industriell vitenskap og teknologi; (ap), blenderåpning; CIGSSe, CuInGaSSe; CZTS, Cu2ZnSnS4; CZTSSE, Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da), angitt belysningsområde; FhG-ISE, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme; ISFH, Institute for Solar Energy Research, Hamelin; NREL, National Renewable Energy Laboratory; (t), totalt areal.
en spektral respons rapportert i versjon 36 av disse tabellene.
b Rekalibrert fra originalmåling.
c Ikke målt i et eksternt laboratorium.
d Spektralrespons og strømspenningskurver rapportert i versjon 51 av disse tabellene.
e Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 52 av disse tabellene.
f Spektralrespons og strømspenningskurver rapportert i versjon 50 av disse tabellene.
g Spektralrespons og strømspenningskurver rapportert i versjon 49 av disse tabellene.
h Spektralrespons og / eller strømspenningskurver rapportert i versjon 46 av disse tabellene.
I Spektralrespons og strømspenningskurver rapportert i versjon 44 av disse tabellene.
j Stabilitet ikke undersøkt. Referanser 69 , 70 dokumentstabilitet for lignende enheter.
k Målt ved hjelp av 13-punkts IV-feie med konstant spenningsforspenning inntil nåværende bestemmes som uendret.
l Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i den nåværende versjonen av disse tabellene.
m Langsiktig stabilitet ikke undersøkt. Referanser 69 , 70 dokumentstabilitet for lignende enheter.
Tabell 3. Bekreftet terrestrisk celle- og submodulseffektivitet som er målt under det globale AM1.5-spektrumet (1000 W / m2) ved 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Klassifisering | Effektivitet, % | Areal, cm 2 | Voc, V | Jsc, mA / cm2 | Fyllfaktor,% | Testsenter (Dato) | Beskrivelse |
|---|
| III-V multijunksjoner |
| 5 krysscelle (bundet) | 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) | Skarp, 2 sikt. 36 |
| GaInP / GaAs (monolitisk) | 32,8 ± 1,4 | 1.000 (ap) | 2,568 | 14,56 b | 87,7 | NREL (9/17) | LG elektronikk, 2 sikt. |
| Multijunksjoner med c-Si |
| GaInP / GaAs / Si (mech stack) | 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 bundet) | 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 (monolitisk) | 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 (monolitisk) | 20,1 ± 1,3 | 3,940 (ap) | 1,673 | 14,94 e | 80,3 | NREL (5/18) | OSU / SolAero / UNSW, 2-term. |
| GaAs / Si (mech. Stack) | 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 (monolitisk) | 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 (spektral split 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-sikt. 41 |
| a-Si / nc-Si multijunksjoner |
| a-Si / nc-Si / nc-Si (tynnfilm) | 14,0 ± 0,4 g , c | 1.045 (da) | 1,922 | 9,94 timer | 73,4 | AIST (5/16) | AIST, 2-sikt. 42 |
| a-Si / nc-Si (tynnfilmcelle) | 12,7 ± 0,4 g , c | 1.000 (Da) | 1,342 | 13.45 i | 70.2 | AIST (10/14) | AIST, 2-sikt. 16 |
| Bemerkelsesverdig unntak |
| 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) | Mikrolink (ELO) 44 |
Forkortelser: AIST, Japansk institutt for avansert industriell vitenskap og teknologi; (ap), blenderåpning; a-Si, amorf silicium / hydrogen legering; (da), angitt belysningsområde; FhG-ISE, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme; nc-Si, nanokrystallinsk eller mikrokrystallinsk silisium; (t), totalt areal.
en spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 42 av disse tabellene.
b Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 51 av disse tabellene.
c Ikke målt i et eksternt laboratorium.
d Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i den nåværende versjonen av disse tabellene.
e Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 50 eller 52 av disse tabellene.
f Initial effektivitet. Referanser 67 , 68 vurderer stabiliteten til lignende perovskite-baserte enheter.
g Stabilisert ved 1000-h eksponering til 1 sollys ved 50 C.
h Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 49 av disse tabellene.
I Spektrale svar og strømspenningskurve rapportert i versjon 45 av disse tabellene.
j Område for lite til å kvalifisere som en direkte klassepost.
Tabell 4. Bekreftede terrestriske moduleffekter målt under det globale AM1.5-spektrumet (1000 W / m 2 ) ved en celletemperatur på 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173-03 global) | Klassifisering | Effektivitet,% | Areal, cm 2 | V oc , V | Jeg sc , A | FF,% | Testsenter (Dato) | Beskrivelse |
|---|
| Si (krystallinsk) | 24,4 ± 0,5 | 13177 (da) | 79.5 | 5,04 a | 80.1 | AIST (9/16) | Kaneka (108 celler) 4 |
| Si (multikrystallinsk) | 19,9 ± 0,4 | 15143 (ap) | 78,87 | 4,795 a | 79.5 | FhG-ISE (10/16) | Trina solar (120 celler) 45 |
| GaAs (tynnfilm) | 25,1 ± 0,8 | 866,45 (ap) | 11.08 | 2.303 b | 85.3 | NREL (11/17) | Alta-enheter 46 |
| CIGS (Cd gratis) | 19,2 ± 0,5 | 841 (ap) | 48,0 | 0.456 b | 73.7 | AIST (1/17) | Solar grenser (70 celler) 47 |
| CdTe (tynnfilm) | 18,6 ± 0,5 | 7038.8 (da) | 110,6 | 1.533 d | 74.2 | NREL (4/15) | Første sol, monolitisk 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, Trubbach labs 49 |
| perovskitt | 11,6 ± 0,4 g | 802 (da) | 23.79 | 0,577 h | 68.0 | AIST (4/18) | Toshiba (22 celler) 19 |
| organisk | 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 celler) 50 |
| Bemerkelsesverdig unntak |
| CIGS (stor) | 15,7 ± 0,5 | 9703 (ap) | 28.24 | 7.254 i | 72.5 | NREL (11/10) | Miasole 51 |
Forkortelser: (ap), blenderområde; a-Si, amorf silicium / hydrogen legering; a-SiGe, amorf silicium / germanium / hydrogen legering; CIGSS, CuInGaSSe; (da), angitt belysningsområde; Effektivitet, effektivitet; FF, fyllefaktor; nc-Si, nanokrystallinsk eller mikrokrystallinsk silisium; (t), totalt areal.
en spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 49 av disse tabellene.
b Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 50 eller 51 av disse tabellene.
c Spektral respons og / eller strømspenningskurve rapportert i versjon 47 av disse tabellene.
d Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 45 av disse tabellene.
e Stabilisert ved produsenten til 2% nivået etter IEC-prosedyren med gjentatte målinger.
f Spektral respons og / eller strømspenningskurve rapportert i versjon 46 av disse tabellene.
g Innledende ytelse. Referanser 67 , 70 vurderer stabiliteten til lignende enheter.
h Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i den nåværende versjonen av disse tabellene.
Jeg Spektralrespons rapportert i versjon 37 av disse tabellene.
Tabell 2 inneholder hva som kan beskrives som "bemerkelsesverdige unntak" for "en-sol" enkeltkryssingsceller og submoduler i kategorien ovenfor. Selv om de ikke er i samsvar med kravene som skal anerkjennes som en klassepost, har enhetene i Tabell 2 bemerkelsesverdige egenskaper som vil være av interesse for deler av det fotovoltaiske samfunnet, med oppføringer basert på deres betydning og aktualitet. For å oppmuntre til diskriminering, er tabellen begrenset til nominelt 12 oppføringer med nåværende forfattere som har stemt for deres preferanser for inkludering. Lesere som har forslag til bemerkelsesverdige unntak for inkludering i denne eller senere tabeller, er velkommen til å kontakte en av forfatterne med fullstendige opplysninger. Forslag som samsvarer med retningslinjene vil bli inkludert på stemmelisten for et fremtidig problem.
Tabell 3 ble først introdusert i versjon 49 av disse tabellene og oppsummerer det økende antall celle- og submoduleresultater som involverer høyeffektivitet, en-søn multiple-junction-enheter (tidligere rapportert i tabell 1 ). Tabell 4 viser de beste resultatene for en-solmoduler, både enkle og flere kryss, mens tabell 5 viser de beste resultatene for konsentratorceller og konsentratormoduler. Et lite antall "bemerkelsesverdige unntak" er også inkludert i tabell 3-5 .
Tabell 5. Terrestrisk konsentratorcelle og moduleffektiviteter målt under ASTM G-173-03 stråle AM1.5 spektrum ved en celletemperatur på 25 ° C | Klassifisering | Effektivitet,% | Areal, cm 2 | Intensitet a , sol | Testsenter (Dato) | Beskrivelse |
|---|
| Enkeltceller |
| GaAs | 30,5 ± 1,0 b | 0.10043 (da) | 258 | NREL (10/18) | NREL, 1-kryss |
| Si | 27,6 ± 1,2 c | 1,00 (da) | 92 | FhG-ISE (11/04) | Amonix tilbakekontakt 52 |
| CIGS (tynnfilm) | 23,3 ± 1,2 d , e | 0,09902 (ap) | 15 | NREL (3/14) | NREL 53 |
| Multijunksjon celler |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 46,0 ± 2,2 f | 0,0520 (da) | 508 | AIST (10/14) | Soitec / CEA / FhG-ISE 4j bundet 54 |
| GaInP / GaAs / GaInAs / GaInAs | 45,7 ± 2,3 d , g | 0,09709 (da) | 234 | NREL (9/14) | NREL, 4j monolitisk 55 |
| InGAP / GaAs / InGaAs | 44,4 ± 2,6 timer | 0.1652 (da) | 302 | FhG-ISE (4/13) | Sharp, 3j invertert metamorfe 56 |
| GaInAsP / GaInAs | 35,5 ± 1,2 i , d | 0.10031 (da) | 38 | NREL (10/17) | NREL 2-krysset (2j) |
| Minimodule |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 43,4 ± 2,4 d , j | 18,2 (ap) | 340 k | FhG-ISE (7/15) | Fraunhofer ISE 4j (objektiv / celle) 57 |
| submodule |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si | 40,6 ± 2,0 j | 287 (ap) | 365 | NREL (4/16) | UNSW 4j delt spekter 58 |
| moduler |
| Si | 20,5 ± 0,8 d | 1875 (ap) | 79 | Sandia (4/89) l | Sandia / UNSW / ENTECH (12 celler) 59 |
| Tre veikryss (3j) | 35,9 ± 1,8 m | 1092 (ap) | N / A | NREL (8/13) | Amonix 60 |
| Fire veikryss (4j) | 38,9 ± 2,5 n | 812,3 (ap) | 333 | FhG-ISE (4/15) | Soitec 61 |
| "Merkbare unntak" |
| Si (stort område) | 21,7 ± 0,7 | 20,0 (da) | 11 | Sandia (9/90) k | UNSW laser riller 62 |
| Luminescerende minimodule | 7,1 ± 0,2 | 25 (ap) | 2,5 k | ESTI (9/08) | ECN Petten, GaAs-celler 63 |
| 4j minimodule | 41,4 ± 2,6 d | 121,8 (ap) | 230 | FhG-ISE (9/18) | FhG-ISE, 10 celler 57 |
Forkortelser: (ap), blenderområde; CIGS, CuInGaSe 2 ; (da), angitt belysningsområde; Effektivitet, effektivitet; FhG-ISE, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme; NREL, National Renewable Energy Laboratory.
en En sol tilsvarer direkte bestråling på 1000 Wm -2 .
b Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i den nåværende versjonen av disse tabellene.
c Målt under et optisk dybdespektrum med lav aerosol lik ASTM G-173-03 direkte 72 .
d Ikke målt i et eksternt laboratorium.
e Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 44 av disse tabellene.
f Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 45 av disse tabellene.
g Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 46 av disse tabellene.
h Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 42 av disse tabellene.
I Spektralrespons og strømspenningskurve rapportert i versjon 51 av disse tabellene.
j Bestemmet ved IEC 62670-1 CSTC referansebetingelser.
k Geometrisk konsentrasjon.
l Tilbakalibrert fra originalmåling.
m Referert til 1000 W / m 2 direkte stråling og 25 ° C celletemperatur ved hjelp av det rådende solspekteret og en intern prosedyre for temperaturoversettelse.
n Målt i henhold til IEC 62670-1 referansevilkår etter gjeldende IEC-effektutkast 62670-3.
2 NYE RESULTATER
Ti nye resultater er rapportert i den nåværende versjonen av disse tabellene. Det første nye resultatet i Tabell 1 (en-solceller) representerer en direkte plate for en enkeltkryssende solcelle. En effektivitet på 29,1% ble målt for en 1 cm 2 GaAs-celle fremstilt av Alta Devices 8 og målt ved Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (FhG-ISE).
Det andre nye resultatet er en effektivitet på 11,3% målt for en 1,2 cm 2 CZTSSe (Cu 2 ZnSnS x Se 4- x) solcelle produsert av Daegu Gyeongbuk Institutt for vitenskap og teknologi (DGIST), Korea 14 og målt ved Newport PV laboratorium.
Den første av tre nye resultater i tabell 2 (en-søn "bemerkelsesverdige unntak") er lik den forrige posten for et lite område CZTSSe-celle. En effektivitet på 12,6% ble målt også ved Newport for en 0,48 cm 2- celle som igjen ble fremstilt av DGIST. Cellområdet er for lite til klassifisering som en direkte rekord, med solcelleffektivitetsmål i regjeringsforskningsprogrammer generelt angitt i form av et celleområde på 1 cm 2 eller større. 64 - 66
Det andre nye resultatet i Tabell 2 representerer en ny rekord for en Pb-halide perovskite solcelle, med en effektivitet på 23,7% bekreftet for et lite område på 0,07 cm 2 celle laget av Institute for Semiconductors av Det kinesiske vitenskapsakademiet (ISCAS ), Beijing 33 og målt i Newport.
For perovskit-celler aksepterer tabellene nå resultater basert på "kvasi-steady state" -mål (noen ganger kalt "stablilised" i perovskite-feltet, selv om dette er i konflikt med bruken i andre områder av fotovoltaik). Sammen med andre fremvoksende teknologier, kan perovskittceller ikke vise samme nivå av stabilitet som konvensjonelle celler, med stabiliteten av perovskittceller diskutert andre steder. 67 , 68
Et tredje nytt "bemerkelsesverdig unntak" i tabell 2 er 13,3% for et meget lite område 0,04 cm 2 organisk solcelle produsert av South China University og Central South University 34 og målt ved National Renewable Energy Laboratory (NREL). Stabiliteten til organiske solceller diskuteres andre steder 69 , 70 med celleområdet igjen for lite for klassifisering som en direkte plate.
Tre nye resultater er rapportert i tabell 3 angående en-sol, multijunksjon enheter. Den første er 23,3% for en 1-cm 2 monolittisk tre-kryss, to-terminal GaInP / GaAs / Si-tandem-enhet (monolitisk, metamorfisk, direkte vekst) produsert og målt av Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. 39
Det andre nye resultatet rapporterer demonstrasjonen av en effektivitet på 27,3% for en 1-cm 2 perovskitt / silikonmonolitisk to-kryss, to-terminal enhet produsert av Oxford PV 40 og igjen målt av Fraunhofer Institute for Solar Energy System. Merk at denne effektiviteten nå overskrider den høyeste virkningsgraden for en enkeltkryssende silisiumcelle (Tabell 1 ), men for en mye mindre arealanordning.
Et tredje nytt resultat for tabell 3 er inkludert som en multijunksjonscelle "bemerkelsesverdig unntak." En effektivitet på 37,8% ble målt for en 1 cm 2 GaInP / GaAs / GaInAs monolittisk tre-kryss, to-terminalt celle fremstilt av Microlink Devices 44 og målt ved NREL. Den bemerkelsesverdige egenskapen til denne enheten er at den ble fremstilt ved hjelp av epitaksial løft av et substrat som kan gjenbrukes. 44
To nye resultater vises i tabell 5 ("konsentratorceller og moduler"). Den første er 30,5% effektivitet for en enkelkrysset GaAs-konsentratorcelle som er produsert og målt av NREL.
Den andre er et "bemerkelsesverdig unntak". En effektivitet på 41,4% er rapportert for en 122 cm 2- konsentratminimodul bestående av 10 glass akromatiske linser og 10 waferbundne GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs 4-kryssede solceller fremstilt og målt av FhG-ISE. Dette er den høyeste effektiviteten målt for en slik sammenkoblet konsentratormodul.
EQE-spektrene for de nye GaAs- og CZTSSe-celleresultatene som er rapportert i foreliggende utgave av disse tabellene, er vist i figur 1A, med figur 1B som viser strømstyrken for densitetsspenning (JV) for de samme enhetene. Figur 2 A viser EQE for den nye OPV-cellen og perovskite-modulresultater med Figur 2B som viser deres nåværende JV-kurver. Figur 3 A, B viser tilsvarende EQE- og JV-kurver for de nye to-krysset, to-terminale celle-resultater.
A, Ekstern kvanteffektivitet (EQE) for de nye GaAs og CZTSSe-celleresultatene som er rapportert i dette problemet; B, tilsvarende strøm tetthetsspenning (JV) for de samme enhetene [Fargebilde kan ses på wileyonlinelibrary.com ] 
A, Ekstern kvanteffektivitet (EQE) for de nye OPV- og perovskite-celleresultatene som er rapportert i dette nummeret; B, tilsvarende strømstyrke (JV) -kurver [Fargebilde kan ses på wileyonlinelibrary.com ] 
A, Ekstern kvanteffektivitet (EQE) for de nye multijunksjonscelleresultatene rapportert i dette problemet (noen resultater normalisert); B, tilsvarende strømstyrke (JV) -kurver [Fargebilde kan ses på wileyonlinelibrary.com ] 3 DISCLAIMER
Mens informasjonen i tabellen er gitt i god tro, kan forfatterne, redaktørene og utgiverne ikke akseptere det direkte ansvaret for eventuelle feil eller utelatelser.
BEKREFTELSE
Det australske senteret for avansert fotovoltaik startet i februar 2013 med støtte fra den australske regjeringen gjennom Australian Renewable Energy Agency (ARENA). Den australske regjeringen godtar ikke ansvaret for synspunkter, opplysninger eller råd som er uttrykt her. Arbeidet fra D. Levi ble støttet av US Department of Energy under kontrakt nr. DE-AC36-08-GO28308 med National Renewable Energy Laboratory. Arbeidet på AIST ble delvis støttet av Japans nye energi- og industriutviklingsorganisasjon (NEDO) under departementet for økonomi, handel og industri (METI).
