Dari: www.onlinelibrary.wiley.com
1. PERKENALAN
Sejak Januari 1993, " Kemajuan dalam Photovoltaics " telah menerbitkan enam daftar bulanan dari efisiensi tertinggi yang dikonfirmasi untuk berbagai sel photovoltaic dan teknologi modul. 1 - 3 Dengan memberikan pedoman untuk memasukkan hasil ke dalam tabel ini, ini tidak hanya memberikan ringkasan resmi dari keadaan saat ini tetapi juga mendorong peneliti untuk mencari konfirmasi independen hasil dan melaporkan hasil berdasarkan standar. Dalam Versi 33 dari tabel ini, 3 hasil diperbarui ke spektrum referensi baru yang diterima secara internasional (Komisi Elektroteknik Internasional IEC 60904-3, Ed. 2, 2008).
Kriteria yang paling penting untuk dimasukkannya hasil ke dalam tabel adalah bahwa mereka harus telah diukur secara independen oleh pusat tes yang diakui terdaftar di tempat lain. 2 Perbedaan dibuat antara tiga definisi yang memenuhi syarat berbeda dari area sel: luas total, luas bukaan, dan area penerangan yang ditunjuk, seperti juga didefinisikan di tempat lain 2 (perhatikan bahwa, jika menggunakan masking, masker harus memiliki geometri bukaan sederhana, seperti persegi , persegi panjang, atau lingkaran). Efisiensi "area aktif" tidak termasuk. Ada juga nilai minimum tertentu dari area yang dicari untuk jenis perangkat yang berbeda (di atas 0,05 cm 2 untuk sel konsentrator, 1 cm 2 untuk sel satu-matahari, 800 cm 2 untuk modul dan 200 cm 2 untuk "submodule" ).
Hasil dilaporkan untuk sel dan modul yang dibuat dari semikonduktor yang berbeda dan untuk subkategori dalam setiap pengelompokan semikonduktor (misalnya, kristal, polikristalin, dan film tipis). Dari Versi 36 dan seterusnya, informasi respons spektral dimasukkan (jika mungkin) dalam bentuk plot efisiensi kuantum eksternal (EQE) versus panjang gelombang, baik sebagai nilai absolut atau dinormalisasi dengan nilai pengukuran puncak. Kurva arus-tegangan (IV) juga telah dimasukkan jika memungkinkan dari Versi 38 dan seterusnya. Ringkasan grafis kemajuan selama 25 tahun pertama selama tabel-tabel telah diterbitkan telah dimasukkan dalam Versi 51. 2
Hasil sel dan modul “satu matahari” tertinggi yang dikonfirmasi dilaporkan dalam Tabel 1-4 . Setiap perubahan dalam tabel dari yang sebelumnya diterbitkan 1 diatur dalam huruf tebal. Dalam kebanyakan kasus, referensi literatur disediakan yang menggambarkan hasil yang dilaporkan, atau hasil yang serupa (pembaca yang mengidentifikasi referensi yang lebih baik dipersilakan untuk menyerahkan kepada penulis utama). Tabel 1 merangkum pengukuran terbaik yang dilaporkan untuk sel dan submoda junction tunggal "satu-matahari" (non-konsentrator).
Tabel 1. Efisiensi terestrial sel junction tunggal dan submodule yang diukur berdasarkan spektrum AM1.5 global (1000 W / m 2 ) pada 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G ‐ 173-03 global) | Klasifikasi | Efisiensi,% | Luas, cm 2 | V oc , V | J sc , mA / cm 2 | Faktor pengisi, % | Pusat Tes (tanggal) | Deskripsi |
|---|
| Silikon |
| Si (sel kristal) | 26,7 ± 0,5 | 79.0 (da) | 0,738 | 42.65 a | 84.9 | AIST (3/17) | Kaneka, tipe belakang IBC 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, tipe 5 5 |
| Si (thin transfer submodule) | 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 film tipis) | 10,5 ± 0,3 | 94.0 (ap) | 0,492 d | 29,7 d , f | 72.1 | FhG ‐ ISE (8/07) | CSG Solar (<2 μm="" pada="" kaca)="">7 |
| Sel III-V |
| GaAs (sel film tipis) | 29.1 ± 0.6 | 0,998 (ap) | 1.1272 | 29,78 g | 86.7 | FhG ‐ ISE (10/18) | Perangkat Alta 8 |
| GaAs (multicrystalline) | 18,4 ± 0,5 | 4.011 (t) | 0,994 | 23.2 | 79.7 | NREL (11/95) | RTI, Ge substrat 9 |
| InP (sel kristal) | 24.2 ± 0,5 b | 1,008 (ap) | 0,939 | 31.15 a | 82.6 | NREL (13/3) | NREL 10 |
| Chalcogenide film tipis |
| CIGS (sel) | 22,9 ± 0,5 | 1.041 (da) | 0,744 | 38,77 h | 79.5 | AIST (11/17) | Perbatasan Matahari 11 , 12 |
| CdTe (sel) | 21,0 ± 0,4 | 1.0623 (ap) | 0,8759 | 30.25 e | 79.4 | Newport (14/8) | Solar Pertama, 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 / mikrokristalin |
| 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 mikrokristalin) | 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) | 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 sel serial 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 serial 19 |
| Pewarna peka |
| Pewarna (sel) | 11,9 ± 0,4 j , k | 1,005 (da) | 0,744 | 22,47 n | 71.2 | AIST (9/12) | Tajam 20 |
| Pewarna (minimodule) | 10,7 ± 0,4 j , l | 26.55 (da) | 0,754 d | 20,19 d , o | 69.9 | AIST (2/15) | Tajam, 7 sel serial 21 |
| Pewarna (submodule) | 8,8 ± 0,3 j | 398.8 (da) | 0,697 d | 18,42 d , hlm | 68.7 | AIST (9/12) | Tajam, 26 sel serial 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 (8 seri sel) 23 |
Singkatan: AIST, Institut Nasional Sains dan Teknologi Industri Lanjut Jepang; (ap), area apertur; a-Si, paduan silikon / hidrogen amorf; CIGS, CuIn 1-y Ga y Se 2 ; CZTS, Cu 2 ZnSnS 4 ; CZTSSe, Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da), area penerangan yang ditunjuk; FhG ‐ ISE, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme; nc ‐ Si, nanokristalin atau silikon mikrokristalin; (t), total area.
respons spektral dan kurva voltase arus yang dilaporkan dalam Versi 50 dari tabel ini.
b Tidak diukur di laboratorium eksternal.
c Respon spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 51 dari tabel ini.
d Dilaporkan berdasarkan “per sel”.
e Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 45 dari tabel ini.
f Dikalibrasi ulang dari pengukuran asli.
g Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam versi tabel ini.
h Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 52 dari tabel ini.
i Stabil oleh 1000 jam pajanan terhadap 1 sinar matahari pada 50 C.
j Kinerja awal. Referensi 67 , 68 meninjau stabilitas perangkat serupa.
k Rata-rata sapuan maju dan mundur pada 150 mV / s (histeresis ± 0,26%).
l Diukur menggunakan sapuan 13 titik IV dengan bias konstan hingga data konstan pada tingkat 0,05%.
m Efisiensi awal. Referensi 71 meninjau stabilitas perangkat yang serupa.
n Respon spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 41 dari tabel ini.
o Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 46 dari tabel ini.
Respon spektral dan kurva voltase arus yang dilaporkan dalam Versi 43 dari tabel ini.
q Kinerja awal. Referensi 69 , 70 meninjau stabilitas perangkat serupa.
Tabel 2. "Pengecualian penting" untuk sel-sel persimpangan tunggal dan submodula: "Selusin top" mengkonfirmasi hasil, bukan catatan kelas, diukur di bawah spektrum AM1.5 global (1000 Wm − 2 ) pada 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G-173–03 global) | Klasifikasi | Efisiensi,% | Luas, cm 2 | V oc , V | J sc , mA / cm 2 | Faktor pengisi, % | Pusat Tes (Tanggal) | Deskripsi |
|---|
| Sel (silikon) |
| Si (kristal) | 25,0 ± 0,5 | 4,00 (da) | 0,706 | 42.7 a | 82.8 | Sandia (3/99) b | Kontak top / belakang PERC tipe-UNSW p 24 |
| Si (kristal) | 25,8 ± 0,5 c | 4,008 (da) | 0,7241 | 42.87 d | 83.1 | FhG ‐ ISE (7/17) | FhG ‑ ISE, tipe atas / belakang kontak n- 25 |
| Si (kristal) | 26.1 ± 0.3 c | 3.9857 (da) | 0,7266 | 42.62 e | 84.3 | ISFH (2/18) | ISFH, tipe belakang IBC 26 |
| Si (besar) | 26,6 ± 0,5 | 179.74 (da) | 0,7403 | 42.5 f | 84.7 | FhG ‐ ISE (11/16) | Kaneka, tipe belakang IBC 4 |
| Si (multicrystalline) | 22,0 ± 0,4 | 245.83 (t) | 0,6717 | 40,55 d | 80.9 | FhG ‑ ISE (9/17) | Jinko solar, p-type besar 27 |
| Sel (III ‐ V) |
| GaInP | 21,4 ± 0,3 | 0,2504 (ap) | 1.4932 | 16,31 g | 87.7 | NREL (9/16) | LG Electronics, bandgap tinggi 28 |
| GaInAsP / GaInAs | 32,6 ± 1,4 c | 0,248 (ap) | 2.024 | 19,51 d | 82.5 | NREL (10/17) | NREL, tandem monolitik 29 |
| Sel (chalcogenide) |
| CdTe (film tipis) | 22,1 ± 0,5 | 0.4798 (da) | 0,8872 | 31,69 h | 78.5 | Newport (15/11) | Surya pertama pada kaca 30 |
| CZTSSe (film tipis) | 12,6 ± 0,3 | 0.4209 (ap) | 0,5134 | 35.21 i | 69.8 | Newport (7/13) | Solusi IBM tumbuh 31 |
| CZTSSe (film tipis) | 12,6 ± 0,3 | 0.4804 (da) | 0,5411 | 35,39 | 65.9 | Newport (10/18) | DGIST, Korea 14 |
| CZTS (film tipis) | 11.0 ± 0.2 | 0,2339 (da) | 0,7306 | 21,74 f | 69.3 | NREL (3/17) | UNSW pada kaca 32 |
| Sel (lainnya) |
| Perovskite (film tipis) | 23,7 ± 0,8 j , k | 0,0739 (ap) | 1.1697 | 25,40 l | 79.8 | Newport (9/18) | ISCAS, Beijing 33 |
| Organik (film tipis) | 15,6 ± 0,2 m | 0.4113 (da) | 0.8381 | 25,03 l | 74.5 | NREL (11/18) | Sth China U. - Sth U. 34. Central |
Singkatan: AIST, Institut Nasional Sains dan Teknologi Industri Lanjut Jepang; (ap), area apertur; CIGSSe, CuInGaSSe; CZTS, Cu 2 ZnSnS 4 ; CZTSSe, Cu 2 ZnSnS 4-y Se y ; (da), area penerangan yang ditunjuk; FhG ‐ ISE, Fraunhofer ‑ Institut für Solare Energiesysteme; ISFH, Lembaga Penelitian Energi Matahari, Hamelin; NREL, Laboratorium Energi Terbarukan Nasional; (t), total area.
respons spektral yang dilaporkan dalam Versi 36 dari tabel ini.
b Dikalibrasi ulang dari pengukuran asli.
c Tidak diukur di laboratorium eksternal.
d Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 51 dari tabel ini.
e Respons spektral dan kurva tegangan arus dilaporkan dalam Versi 52 dari tabel ini.
f Respons spektral dan kurva tegangan-arus dilaporkan dalam Versi 50 dari tabel ini.
g Respons spektral dan kurva tegangan arus dilaporkan dalam Versi 49 dari tabel ini.
h Respons spektral dan / atau kurva tegangan-arus dilaporkan dalam Versi 46 dari tabel ini.
i Respons spektral dan kurva tegangan-arus dilaporkan dalam Versi 44 dari tabel ini.
j Stabilitas tidak diselidiki. Referensi 69 , 70 mendokumentasikan stabilitas perangkat serupa.
k Diukur menggunakan sapuan 13 titik IV dengan bias tegangan konstan hingga arus ditentukan tidak berubah.
l Respons spektral dan kurva voltase saat ini dilaporkan dalam versi tabel-tabel ini.
m Stabilitas jangka panjang tidak diselidiki. Referensi 69 , 70 mendokumentasikan stabilitas perangkat serupa.
Tabel 3. Konfirmasi sel terestrial multi-persimpangan junction dan submodule yang diukur berdasarkan spektrum AM1.5 global (1000 W / m 2 ) pada 25 ° C (IEC 60904-3: 2008, ASTM G ‐ 173-03 global) | Klasifikasi | Efisiensi,% | Luas, cm 2 | Voc, V | Jsc, mA / cm 2 | Faktor pengisi, % | Pusat Tes (Tanggal) | Deskripsi |
|---|
| Multigungsi III ‐ V |
| 5 sel persimpangan (berikat) | 38.8 ± 1.2 | 1.021 (ap) | 4.767 | 9.564 | 85.2 | NREL (13/7) | 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) | Tajam, 2 istilah. 36 |
| GaInP / GaAs (monolitik) | 32.8 ± 1.4 | 1.000 (ap) | 2.568 | 14.56 b | 87.7 | NREL (9/17) | LG Electronics, 2 term. |
| Multijungsi dengan c-Si |
| GaInP / GaAs / Si (mekanisme 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 bonded) | 33,3 ± 1,2 c | 3,984 (ap) | 3.127 b | 12.7 b | 83.5 | FhG ‐ ISE (8/17) | Fraunhofer ISE, 2 semester. 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 semester. 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 semester. |
| 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 |
| Perovskit / 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 (minimodule split spektral) | 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 semester. 41 |
| multijungsi a ‐ Si / nc ‐ Si |
| a ‐ Si / nc ‐ Si / nc ‐ Si (film tipis) | 14,0 ± 0,4 g , c | 1.045 (da) | 1.922 | 9,94 jam | 73.4 | AIST (5/16) | AIST, 2-term. 42 |
| a ‐ Si / nc ‐ Si (sel film tipis) | 12,7 ± 0,4 g , c | 1.000 (da) | 1.342 | 13.45 saya | 70.2 | AIST (10/14) | AIST, 2-term. 16 |
| Pengecualian tercatat |
| 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 Nasional Sains dan Teknologi Industri Lanjut Jepang; (ap), area apertur; a-Si, paduan silikon / hidrogen amorf; (da), area penerangan yang ditunjuk; FhG ‐ ISE, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme; nc ‐ Si, nanokristalin atau silikon mikrokristalin; (t), total area.
respons spektral dan kurva voltase arus yang dilaporkan dalam Versi 42 dari tabel ini.
b Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 51 dari tabel ini.
c Tidak diukur di laboratorium eksternal.
d Respons spektral dan kurva voltase saat ini dilaporkan dalam versi tabel-tabel ini.
e Respon spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 50 atau 52 dari tabel ini.
f Efisiensi awal. Referensi 67 , 68 meninjau stabilitas perangkat berbasis perovskite serupa.
g Dstabilkan oleh paparan 1000 jam pada 1 cahaya matahari pada 50 C.
h Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 49 dari tabel ini.
i Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 45 dari tabel ini.
j Area terlalu kecil untuk memenuhi syarat sebagai catatan kelas langsung.
Tabel 4. Efisiensi modul terestrial yang dikonfirmasi 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) | Klasifikasi | Efisiensi.,% | Luas, cm 2 | V oc , V | I sc , A | FF,% | Pusat Tes (Tanggal) | Deskripsi |
|---|
| 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 (film tipis) | 25.1 ± 0.8 | 866.45 (ap) | 11.08 | 2.303 b | 85.3 | NREL (11/17) | Perangkat Alta 46 |
| CIGS (Cd gratis) | 19,2 ± 0,5 | 841 (ap) | 48.0 | 0,456 b | 73.7 | AIST (1/17) | Perbatasan surya (70 sel) 47 |
| CdTe (film tipis) | 18,6 ± 0,5 | 7038.8 (da) | 110.6 | 1.533 d | 74.2 | NREL (15/4) | Matahari pertama, 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, lab Trubbach 49 |
| Perovskite | 11,6 ± 0,4 g | 802 (da) | 23.79 | 0,577 jam | 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) | Tajam (32 sel) 50 |
| Pengecualian tercatat |
| CIGS (besar) | 15,7 ± 0,5 | 9703 (ap) | 28.24 | 7.254 i | 72.5 | NREL (11/10) | Miasole 51 |
Singkatan: (ap), area aperture; a-Si, paduan silikon / hidrogen amorf; a - SiGe, paduan silikon / germanium / hidrogen amorf; CIGSS, CuInGaSSe; (da), area penerangan yang ditunjuk; Efisiensi, efisiensi; FF, faktor pengisian; nc ‐ Si, nanokristalin atau silikon mikrokristalin; (t), total area.
respons spektral dan kurva tegangan arus yang dilaporkan dalam Versi 49 dari tabel ini.
b Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 50 atau 51 dari tabel ini.
c Respon spektral dan / atau kurva voltase arus yang dilaporkan dalam Versi 47 dari tabel ini.
d Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 45 dari tabel ini.
e Stabil di pabrikan ke level 2% setelah prosedur IEC pengukuran berulang.
f Respons spektral dan / atau kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 46 dari tabel ini.
g Kinerja awal. Referensi 67 , 70 meninjau stabilitas perangkat serupa.
h Respons spektral dan kurva voltase saat ini dilaporkan dalam versi tabel-tabel ini.
i Respons spektral yang dilaporkan dalam Versi 37 dari tabel ini.
Tabel 2 berisi apa yang dapat digambarkan sebagai "pengecualian penting" untuk sel-sel junction tunggal "satu-matahari" dan submodula dalam kategori di atas. Meskipun tidak sesuai dengan persyaratan yang harus diakui sebagai catatan kelas, perangkat pada Tabel 2 memiliki karakteristik penting yang akan menarik bagi bagian-bagian dari komunitas fotovoltaik, dengan entri berdasarkan signifikansi dan ketepatan waktu mereka. Untuk mendorong diskriminasi, tabel dibatasi pada nominal 12 entri dengan penulis saat ini telah memilih preferensi mereka untuk dimasukkan. Pembaca yang memiliki saran pengecualian terkenal untuk dimasukkan ke dalam tabel ini atau selanjutnya dipersilakan untuk menghubungi penulis dengan rincian lengkap. Saran yang sesuai dengan pedoman akan dimasukkan dalam daftar pemilih untuk masalah mendatang.
Tabel 3 pertama kali diperkenalkan dalam Versi 49 dari tabel-tabel ini dan merangkum semakin banyak hasil sel dan submodul yang melibatkan efisiensi tinggi, perangkat junction ganda satu-matahari (sebelumnya dilaporkan pada Tabel 1 ). Tabel 4 menunjukkan hasil terbaik untuk modul satu-matahari, baik persimpangan tunggal maupun ganda, sedangkan Tabel 5 menunjukkan hasil terbaik untuk sel konsentrator dan modul konsentrator. Sejumlah kecil "pengecualian penting" juga termasuk dalam Tabel 3-5 .
Tabel 5. Efisiensi konsentrator sel dan modul terestrial yang diukur di bawah spektrum AM1.5 balok langsung AS1 G-173-03 pada suhu sel 25 ° C | Klasifikasi | Efisiensi.,% | Luas, cm 2 | Intensitas a , matahari | Pusat Tes (Tanggal) | Deskripsi |
|---|
| Sel tunggal |
| GaAs | 30,5 ± 1,0 b | 0.10043 (da) | 258 | NREL (10/18) | NREL, 1-persimpangan |
| Si | 27,6 ± 1,2 c | 1,00 (da) | 92 | FhG ‐ ISE (11/04) | Kontak balik Amonix 52 |
| CIGS (film tipis) | 23,3 ± 1,2 d , e | 0,09902 (ap) | 15 | NREL (3/14) | NREL 53 |
| Sel multijunction |
| 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) | Tajam, 3j metamorf terbalik 56 |
| GaInAsP / GaInAs | 35,5 ± 1,2 i , d | 0.10031 (da) | 38 | NREL (10/17) | NREL 2 ‐ junction (2j) |
| Minimodule |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 43,4 ± 2,4 d , j | 18.2 (ap) | 340 k | FhG ‐ ISE (7/15) | Fraunhofer ISE 4j (lensa / sel) 57 |
| Submodule |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si | 40,6 ± 2,0 j | 287 (ap) | 365 | NREL (4/16) | UNSW 4j split spectrum 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) | T / A | NREL (13/8) | Amonix 60 |
| Empat persimpangan (4j) | 38,9 ± 2,5 n | 812.3 (ap) | 333 | FhG ‐ ISE (4/15) | Soitec 61 |
| “Pengecualian penting” |
| Si (area besar) | 21,7 ± 0,7 | 20.0 (da) | 11 | Sandia (9/90) k | Laser UNSW berlekuk 62 |
| Minimodule luminescent | 7.1 ± 0.2 | 25 (ap) | 2,5 k | ESTI (9/08) | ECN Petten, sel GaAs 63 |
| Minimodule 4j | 41,4 ± 2,6 d | 121.8 (ap) | 230 | FhG ‐ ISE (9/18) | FhG ‐ ISE, 10 sel 57 |
Singkatan: (ap), area aperture; CIGS, CuInGaSe 2 ; (da), area penerangan yang ditunjuk; Efisiensi, efisiensi; FhG ‐ ISE, Fraunhofer ‑ Institut für Solare Energiesysteme; NREL, Laboratorium Energi Terbarukan Nasional.
a Satu matahari berhubungan dengan penyinaran langsung 1000 Wm −2 .
b Respon spektral dan kurva voltase saat ini dilaporkan dalam versi tabel-tabel ini.
c Diukur dalam spektrum kedalaman optik aerosol yang rendah mirip dengan ASTM G-173-03 direct 72 .
d Tidak diukur di laboratorium eksternal.
e Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 44 dari tabel ini.
f Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 45 dari tabel ini.
g Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 46 dari tabel ini.
h Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 42 dari tabel ini.
i Respons spektral dan kurva voltase arus dilaporkan dalam Versi 51 dari tabel ini.
j Ditentukan pada IEC 62670–1 kondisi referensi CSTC.
k Konsentrasi geometris.
l Dikalibrasi ulang dari pengukuran asli.
m Dirujuk ke 1000 W / m 2 penyinaran langsung dan suhu sel 25 ° C menggunakan spektrum surya yang berlaku dan prosedur internal untuk terjemahan suhu.
n Diukur berdasarkan kondisi referensi IEC 62670–1 setelah rancangan peringkat daya IEC saat ini 62670–3.
2 HASIL BARU
Sepuluh hasil baru dilaporkan dalam versi tabel ini saat ini. Hasil baru pertama dalam Tabel 1 (sel satu-matahari) mewakili catatan langsung untuk setiap sel surya junction tunggal. Efisiensi 29,1% diukur untuk sel GaAs 1 cm 2 yang dibuat oleh Alta Devices 8 dan diukur di Institut Fraunhofer untuk Sistem Energi Matahari (FhG-ISE).
Hasil baru kedua adalah efisiensi 11,3% diukur untuk sel surya 1,2-cm 2 CZTSSe (Cu 2 ZnSnS x Se 4 -x) yang dibuat oleh Institut Sains dan Teknologi (DGIST) Daegu Gyeongbuk, Korea 14 dan diukur oleh Newport Laboratorium PV.
Yang pertama dari tiga hasil baru dalam Tabel 2 (satu-matahari "pengecualian penting") sama dengan catatan sebelumnya untuk sel area kecil CZTSSe. Efisiensi 12,6% diukur juga di Newport untuk sel 0,48 cm 2 lagi dibuat oleh DGIST. Area sel terlalu kecil untuk diklasifikasikan sebagai rekaman langsung, dengan target efisiensi sel surya dalam program penelitian pemerintah umumnya ditentukan dalam hal luas sel 1 ½ cm atau lebih besar. 64 - 66
Hasil baru kedua pada Tabel 2 mewakili rekor baru untuk sel surya perovskit Pb-halida, dengan efisiensi 23,7% dikonfirmasi untuk sel kecil seluas 0,07-cm2 yang dibuat oleh Institute for Semiconductors dari Chinese Academy of Sciences (ISCAS) ), Beijing 33 dan diukur di Newport.
Untuk sel perovskit, tabel sekarang menerima hasil berdasarkan pengukuran "quasi-steady-state" (kadang-kadang disebut "distabilkan" di bidang perovskite, meskipun ini bertentangan dengan penggunaan di bidang photovoltaics lain). Seiring dengan teknologi lain yang muncul, sel perovskit mungkin tidak menunjukkan tingkat stabilitas yang sama dengan sel konvensional, dengan stabilitas sel perovskit dibahas di tempat lain. 67 , 68
"Pengecualian penting" baru ketiga pada Tabel 2 adalah 13,3% untuk area sangat kecil sel surya organik 0,04 ‐ 2 yang dibuat oleh Universitas Cina Selatan dan Universitas Pusat Selatan 34 dan diukur di National Renewable Energy Laboratory (NREL). Stabilitas sel surya organik dibahas di tempat lain 69 , 70 dengan luas sel lagi terlalu kecil untuk diklasifikasikan sebagai rekaman langsung.
Tiga hasil baru dilaporkan pada Tabel 3 yang berkaitan dengan perangkat multi fungsi satu matahari. Yang pertama adalah 23,3% untuk perangkat tandem 1-cm 2 monolitik, tiga-persimpangan, dua-terminal GaInP / GaAs / Si (monolitik, metamorfik, pertumbuhan langsung) yang dibuat dan diukur oleh Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. 39
Hasil baru kedua melaporkan demonstrasi efisiensi 27,3% untuk 1-cm 2 perovskite / silikon monolitik dua-persimpangan, perangkat dua terminal dibuat oleh Oxford PV 40 dan sekali lagi diukur oleh Fraunhofer Institute for Solar Energy System. Perhatikan bahwa efisiensi ini sekarang melebihi efisiensi tertinggi untuk sel silikon persimpangan tunggal (Tabel 1 ), meskipun untuk perangkat area yang jauh lebih kecil.
Hasil baru ketiga untuk Tabel 3 dimasukkan sebagai sel multijunction "pengecualian penting." Efisiensi 37,8% diukur untuk 1-cm 2 GaInP / GaAs / GaInA monolitik tiga-persimpangan, sel dua-terminal, sel dua terminal yang dibuat oleh Microlink Devices 44 dan diukur di NREL. Fitur penting dari perangkat ini adalah bahwa itu dibuat menggunakan lift epitaxial dari substrat yang dapat digunakan kembali. 44
Dua hasil baru muncul pada Tabel 5 ("sel dan modul konsentrator"). Yang pertama adalah 30,5% efisiensi untuk sel konsentrator GaA junction tunggal yang dibuat dan diukur oleh NREL.
Yang kedua adalah "pengecualian penting". Efisiensi 41,4% dilaporkan untuk minimodule konsentrator 122-cm 2 yang terdiri dari 10 lensa akromatik kaca dan 10 GaInP / GaAs terikat-wafer, GaInAsP / GaInAs 4-junction sel surya yang dibuat dan diukur dengan FhG-ISE. Ini adalah efisiensi tertinggi yang diukur untuk modul konsentrator yang saling berhubungan.
Spektra EQE untuk hasil sel GaAs dan CZTSSe baru yang dilaporkan dalam edisi ini dari tabel ini ditunjukkan pada Gambar 1 A, dengan Gambar 1 B menunjukkan kurva arus tegangan-tegangan (JV) saat ini untuk perangkat yang sama. Gambar 2 A menunjukkan EQE untuk sel OPV baru dan hasil modul perovskite dengan Gambar 2 B menunjukkan kurva JV mereka saat ini. Gambar 3 A, B menunjukkan kurva EQE dan JV yang sesuai untuk hasil sel dua junction, dua-terminal yang baru.
A, Efisiensi kuantum eksternal (EQE) untuk hasil sel GaAs dan CZTSSe baru yang dilaporkan dalam masalah ini; B, kurva kepadatan arus tegangan (JV) yang sesuai untuk perangkat yang sama [Gambar warna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ] 
A, Efisiensi kuantum eksternal (EQE) untuk hasil sel OPV dan perovskit baru yang dilaporkan dalam masalah ini; B, kurva arus kerapatan – tegangan (JV) yang sesuai [Gambar warna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ] 
A, Efisiensi kuantum eksternal (EQE) untuk hasil sel multijungsi baru yang dilaporkan dalam masalah ini (beberapa hasil dinormalisasi); B, kurva kepadatan arus tegangan (JV) yang sesuai [Gambar warna dapat dilihat di wileyonlinelibrary.com ] 3 PENOLAKAN
Meskipun informasi yang diberikan dalam tabel disediakan dengan itikad baik, penulis, editor, dan penerbit tidak dapat menerima tanggung jawab langsung atas kesalahan atau kelalaian.
PENGAKUAN
Pusat Fotovoltaik Tingkat Lanjut Australia mulai beroperasi pada Februari 2013 dengan dukungan dari Pemerintah Australia melalui Badan Energi Terbarukan Australia (ARENA). Pemerintah Australia tidak bertanggung jawab atas pandangan, informasi, atau saran yang dinyatakan di sini. Pekerjaan oleh D. Levi didukung oleh Departemen Energi AS berdasarkan Kontrak No. DE ‑ AC36–08 ‑ GO28308 dengan Laboratorium Energi Terbarukan Nasional. Pekerjaan di AIST sebagian didukung oleh Energi Baru Jepang dan Organisasi Pengembangan Teknologi Industri (NEDO) di bawah Kementerian Ekonomi, Perdagangan, dan Industri (METI).
