올린 사람 : www.onlinelibrary.wiley.com
1. 소개
1993 년 1 월 이후, " 태양 광 발전 "은 태양 광 전지 및 모듈 기술의 범위에서 가장 높은 효율성을 보여준 매월 6 건의 목록을 발표했습니다. 이러한 테이블에 결과를 포함시키는 지침을 제공함으로써 현재의 최첨단 기술에 대한 권위있는 요약을 제공 할뿐만 아니라 연구원이 결과에 대한 독립적 인 확인을 구하고 표준화 된 결과를보고하도록 권장합니다. 이 표의 버전 33에서 3 가지 결과가 국제적으로 인정 된 새로운 기준 스펙트럼 (International Electrotechnical Commission IEC 60904-3, 2008 년 2 월)으로 업데이트되었습니다.
테이블에 결과를 포함시키는 가장 중요한 기준은 다른 곳에 나열된 공인 된 테스트 센터에서 독립적으로 측정 했어야한다는 것입니다. 2 세포 영역의 3 가지 서로 다른 적격 정의, 즉 총 면적, 개구 면적 및 지정된 조명 면적 (다른 곳에서도 정의 됨)이 구별됩니다 (마스킹이 사용되는 경우 마스크는 사각형과 같은 간단한 구멍 형상을 가져야합니다. , 직사각형 또는 원형). "활성 영역"효율성은 포함되지 않습니다. 다른 장치 유형에 대해 요구되는 특정 최소값도 있습니다 (집중 장치 셀의 경우 0.05cm 2 , 1 태양 셀의 경우 1cm 2 , 모듈의 경우 800cm 2 , "서브 모듈"의 경우 200cm 2) ).
결과는 서로 다른 반도체로 만들어진 셀과 모듈 및 각 반도체 그룹 내의 하위 카테고리 (예 : 결정질, 다결정, 박막)에 대해보고됩니다. 버전 36 이후부터 스펙트럼 응답 정보는 (외부 양자 효율 (EQE) 대 파장의 플롯 형태로) 가능한 한 포함되어 있습니다 (절대 값 또는 최대 측정 값으로 정규화 됨). 버전 38 이후에는 가능하면 전류 - 전압 (IV) 곡선도 포함되었습니다. 표가 출판 된 첫 25 년 동안의 진보에 대한 그래픽 요약이 버전 51에 포함되었습니다. 2
가장 높은 확인 된 "1 sun"셀 및 모듈 결과가 표 1-4 에보고됩니다. 이전에 발행 된 테이블과의 변경 사항은 모두 굵게 표시됩니다. 대부분의 경우보고 된 결과 또는 유사한 결과를 설명하는 참고 문헌이 제공됩니다 (개선 된 참고 문헌을 찾는 독자는 주 저자에게 제출하는 것을 환영합니다). 표 1 은 "one-sun"(비 농축기) 단일 접합 셀과 서브 모듈에 대해 가장 잘보고 된 측정을 요약 한 것입니다.
표 1. 글로벌 AM1.5 스펙트럼 (1000W / ㎡)에서 25 ° C (IEC 60904-3 : 2008, ASTM G-173-03 전지구)로 측정 한 단일 접합 육지 전지 및 서브 모듈 효율 확인 | 분류 | 효율성, % | 면적, cm 2 | V OC , V | J sc , mA / cm 2 | 채우기 비율, % | 테스트 센터 (날짜) | 기술 |
|---|
| 규소 |
| Si (결정질 셀) | 26.7 ± 0.5 | 79.0 (da) | 0.738 | 42.65 a | 84.9 | 산업 기술 종합 연구소 (3/17) | 카네 카, n 형 리어 IBC 4 |
| Si (다결정 셀) | 22.3 ± 0.4 b | 3.923 (ap) | 0.6742 | 41.08 c | 80.5 | Fhg-ISE (8/17) | Fhg-ISE, n 형 5 |
| Si (얇은 이송 서브 모듈) | 21.2 ± 0.4 | 239.7 (ap) | 0.687 d | 38.50 d , e | 80.3 | NREL (4/14) | Solexel (35 μm 두께) 6 |
| Si (박막 미세 모듈) | 10.5 ± 0.3 | 94.0 (ap) | 0.492 d | 29.7 d , f | 72.1 | Fhg-ISE (8/07) | CSG 솔라 (<2 μm="" on="" glass)="">7 |
| III-V 세포 |
| GaAs (박막형 전지) | 29.1 ± 0.6 | 0.998 (ap) | 1.1272 | 29.78 g | 86.7 | FhG-ISE (10/18) | 알타 장치 8 |
| GaAs (다결정) | 18.4 ± 0.5 | 4.011 (t) | 0.994 | 23.2 | 79.7 | NREL (11/95) | RTI, Ge 기판 ( 9) |
| InP (결정질 셀) | 24.2 ± 0.5 b | 1.008 (ap) | 0.939 | 31.15 a | 82.6 | NREL (3/13) | NREL 10 |
| 박막 칼 코겐 화합물 |
| CIGS (셀) | 22.9 ± 0.5 | 1.041 (다) | 0.744 | 38.77 시간 | 79.5 | 산업 자원부 (11/17) | 솔라 프론티어 11 , 12 |
| CdTe (셀) | 21.0 ± 0.4 | 1.0623 (ap) | 0.8759 | 30.25 e | 79.4 | 뉴 포트 (8/14) | 첫 번째 태양열, 유리 13 |
| CZTSSe (셀) | 11.3 ± 0.3 | 1.1761 (다) | 0.5333 | 33.57 g | 63.0 | 뉴 포트 (10/18) | DGIST, 한국 14 |
| CZTS (셀) | 10.0 ± 0.2 | 1.113 (da) | 0.7083 | 21.77 a | 65.1 | NREL (3/17) | UNSW 15 |
| 무정형 / 미정 질 |
| Si (무정형 셀) | 10.2 ± 0.3 i, b | 1.001 (da) | 0.896 | 16.36 e | 69.8 | AIST (7/14) | AIST 16 |
| Si (미세 결정질 셀) | 11.9 ± 0.3 b | 1.044 (다) | 0.550 | 29.72 a | 75.0 | 산업 자원부 (2/17) | AIST 16 |
| 페 로브 스카이 트 |
| 페 로브 스카이 트 (셀) | 20.9 ± 0.7 i , j | 0.991 (다) | 1.125 | 24.92 c | 74.5 | 뉴 포트 (7/17) | KRICT 17 |
| Perovskite (minimodule) | 17.25 ± 0.6 j, l | 17.277 (da) | 1.070 d | 20.66 d , h | 78.1 | 뉴 포트 (5/18) | Microquanta, 7 직렬 셀 18 |
| 페 로브 스카이 트 (하위 모듈) | 11.7 ± 0.4 i | 703 (다) | 1.073 d | 14.36 d , h | 75.8 | 산업 자원부 (3/18) | Toshiba, 44 개의 직렬 셀 19 개 |
| 염료 감응 제 |
| 염료 (셀) | 11.9 ± 0.4 j , k | 1.005 (da) | 0.744 | 22.47 n | 71.2 | AIST (9/12) | 샤프 20 |
| 염료 (미니 모듈) | 10.7 ± 0.4 j , l | 26.55 (다) | 0.754 d | 20.19 d , o | 69.9 | 산업 자원부 (2/15) | 샤프, 7 직렬 셀 21 |
| 염료 (서브 모듈) | 8.8 ± 0.3 j | 398.8 (다) | 0.697 d | 18.42 d , p | 68.7 | AIST (9/12) | 샤프, 26 직렬 셀 22 |
| 본질적인 |
| 유기 (셀) | 11.2 ± 0.3 q | 0.992 (다) | 0.780 | 19.30 e | 74.2 | 산업 자원부 (10/15) | 도시바 23 |
| 유기 (미니 모듈) | 9.7 ± 0.3 q | 26.14 (다) | 0.806d | 16.47 d, o | 73.2 | 산업 자원부 (2/15) | 도시바 (8 시리즈 셀) 23 |
약자 : 일본 산업 기술 종합 연구소 산업 기술 종합 연구소 (ap), 개구 면적; a-Si, 비정질 실리콘 / 수소 합금; CIGS, CuIn 1-y Ga y Se 2 ; CZTS, Cu2ZnSnS4; CZTSSe, Cu2ZnSnS4- y Sey; (da), 지정된 조명 영역; Fhg-ISE, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme; nc-Si, 나노 결정질 또는 미정 질 실리콘; (t), 총 면적.
이 표의 버전 50에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
b 외부 실험실에서는 측정되지 않습니다.
c 이 표의 버전 51에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
d "셀 단위"기준으로보고되었습니다.
e 이 표의 버전 45에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
f 원래 측정에서 재 보정.
g 이 표의 현행 버전에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
h 이 표의 버전 52에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
50C에서 1 개의 태양 빛에 1000 시간 노출시킴으로써 안정화 됨.
j 초기 성능. 참고 문헌 67 , 68 은 유사한 장치의 안정성을 검토합니다.
k 150 mV / s에서 순방향 및 역방향 스위프의 평균 (히스테리 시스 ± 0.26 %).
l 0.05 % 레벨에서 데이터가 일정해질 때까지 일정한 바이어스로 13 포인트 IV 스윕을 사용하여 측정.
m 초기 효율. 참조 번호 71 은 유사한 장치의 안정성을 검토합니다.
n 이 표의 버전 41에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
o 이 표의 버전 46에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
p 이 표의 버전 43에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
q 초기 성능. 참고 문헌 69 , 70 은 유사한 장치의 안정성을 검토합니다.
표 2. 단일 접합 셀 및 서브 모듈에 대한 "주목할만한 예외 사항"25 ° C에서 전구 AM1.5 스펙트럼 (1000 Wm- 2 )으로 측정 한 클래스 레코드가 아닌 "상위 12 개"확인 결과 (IEC 60904-3 : 2008, ASTM G-173-03 글로벌) | 분류 | 효율성, % | 면적, cm 2 | V OC , V | J sc , mA / cm 2 | 채우기 비율, % | 시험 센터 (날짜) | 기술 |
|---|
| 셀 (실리콘) |
| Si (결정질) | 25.0 ± 0.5 | 4.00 (다) | 0.706 | 42.7 a | 82.8 | Sandia (3/99) b | UNSW P 형 PERC 윗면 / 뒷면 접촉부 24 |
| Si (결정질) | 25.8 ± 0.5c | 4.008 (다) | 0.7241 | 42.87 d | 83.1 | Fhg-ISE (7/17) | Fhg-ISE, n 형 상단 / 후면 접촉부 25 |
| Si (결정질) | 26.1 ± 0.3c | 3.9857 (다) | 0.7266 | 42.62 e | 84.3 | ISFH (2/18) | ISFH, p 형 리어 IBC 26 |
| Si (대형) | 26.6 ± 0.5 | 179.74 (다) | 0.7403 | 42.5 f | 84.7 | Fhg-ISE (11/16) | 카네 카, n 형 리어 IBC 4 |
| Si (다결정) | 22.0 ± 0.4 | 245.83 (t) | 0.6717 | 40.55 d | 80.9 | Fhg-ISE (9/17) | Jinko 태양, 큰 p 형 27 |
| 세포 (III-V) |
| GaInP | 21.4 ± 0.3 | 0.2504 (ap) | 1.4932 | 16.31 g | 87.7 | NREL (9/16) | LG 전자, 고 밴드 갭 28 |
| GaInAsP / GaInAs | 32.6 ± 1.4c | 0.248 (ap) | 2.024 | 19.51 d | 82.5 | NREL (10/17) | NREL, 모 놀리 식 탠덤 29 |
| 셀 (칼 코겐 화합물) |
| CdTe (박막) | 22.1 ± 0.5 | 0.4798 (da) | 0.8872 | 31.69 시간 | 78.5 | 뉴 포트 (11/15) | 최초의 태양 광 30 |
| CZTSSe (박막) | 12.6 ± 0.3 | 0.4209 (ap) | 0.5134 | 35.21 i | 69.8 | 뉴 포트 (7/13) | IBM 솔루션 성장 31 |
| CZTSSe (박막) | 12.6 ± 0.3 | 0.4804 (da) | 0.5411 | 35.39 | 65.9 | 뉴 포트 (10/18) | DGIST, 한국 14 |
| CZTS (박막) | 11.0 ± 0.2 | 0.2339 (da) | 0.7306 | 21.74 f | 69.3 | NREL (3/17) | UNSW on glass 32 |
| 세포 (기타) |
| 페 로브 스카이 트 (박막) | 23.7 ± 0.8 j , k | 0.0739 (ap) | 1.1697 | 25.40 l | 79.8 | 뉴 포트 (9/18) | ISCAS, 베이징 33 |
| 유기 (박막) | 15.6 ± 0.2m | 0.4113 (da) | 0.8381 | 25.03 l | 74.5 | NREL (11/18) | Sth China U. - Central Sth U. 34 |
약자 : 일본 산업 기술 종합 연구소 산업 기술 종합 연구소 (ap), 개구 면적; CIGSSe, CuInGaSe; CZTS, Cu2ZnSnS4; CZTSSe, Cu2ZnSnS4- y Sey; (da), 지정된 조명 영역; Fhg-ISE, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme; ISFH, 태양 에너지 연구소, 하멜 린; NREL, 국립 신 재생 에너지 연구소; (t), 총 면적.
이 표의 버전 36에서보고 된 스펙트럼 응답.
b 원래 측정에서 재 보정.
c 외부 실험실에서는 측정되지 않음.
d 이 표의 버전 51에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
e 이 표의 버전 52에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
f 이 표의 버전 50에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
g 이 표의 버전 49에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
h 이 표의 버전 46에보고 된 스펙트럼 응답 및 / 또는 전류 - 전압 곡선.
i 이 표의 버전 44에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
j 안정성에 대한 조사가 이루어지지 않았다. 참고 69 , 70 유사한 장치의 문서 안정성
k 전류가 일정하지 않을 때까지 정전압 바이어스로 13 포인트 IV 스윕을 사용하여 측정.
l 이 표의 현재 버전에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
장기 안정성은 조사되지 않음. 참고 69 , 70 유사한 장치의 문서 안정성
표 3. 글로벌 AM1.5 스펙트럼 (1000W / ㎡)에서 25 ° C (IEC 60904-3 : 2008, ASTM G-173-03 전지구)로 측정 한 다중 접합 육지 전지 및 서브 모듈 효율 확인 | 분류 | 효율성, % | 면적, cm 2 | Voc, V | Jsc, mA / cm2 | 채우기 비율, % | 시험 센터 (날짜) | 기술 |
|---|
| III-V 다 접점 |
| 5 접합 셀 (본딩) | 38.8 ± 1.2 | 1.021 (ap) | 4.767 | 9.564 | 85.2 | NREL (7/13) | Spectrolab, 2- 터미널 35 |
| (2.17 / 1.68 / 1.40 / 1.06 / 0.73eV) |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 37.9 ± 1.2 | 1.047 (ap) | 3.065 | 14.27 a | 86.7 | AIST (2/13) | 샤프, 2 학기. 36 |
| GaInP / GaAs (모 놀리 식) | 32.8 ± 1.4 | 1.000 (ap) | 2.568 | 14.56 b | 87.7 | NREL (9/17) | LG 전자, 2 학기. |
| c-Si가있는 다기능 장치 |
| GaInP / GaAs / Si (메치 스택) | 35.9 ± 0.5c | 1.002 (da) | 2.52 / 0.681 | 13.6 / 11.0 | 87.5 / 78.5 | NREL (2/17) | NREL / CSEM / EPFL, 4-term. 37 세 |
| GaInP / GaAs / Si (웨이퍼 본딩) | 33.3 ± 1.2c | 3.984 (ap) | 3.127 b | 12.7 b | 83.5 | Fhg-ISE (8/17) | Fraunhofer ISE, 2 학기. 38 세 |
| GaInP / GaAs / Si (모 놀리 식) | 22.3 ± 0.8c | 0.994 (ap) | 2.619 | 10.0 d | 85.0 | FhG-ISE (10/18) | Fraunhofer ISE, 2 학기. 39 세 |
| GaAsP / Si (모노 리식) | 20.1 ± 1.3 | 3.940 (ap) | 1.673 | 14.94 e | 80.3 | NREL (5/18) | OSU / SolAero / UNSW, 2 학기. |
| GaAs / Si (메치 스택) | 32.8 ± 0.5c | 1.003 (da) | 1.09 / 0.683 | 28.9 / 11.1e | 85.0 / 79.2 | NREL (12/16) | NREL / CSEM / EPFL, 4-term. 37 세 |
| Perovskite / Si (모 놀리 식) | 27.3 ± 0.8 f | 1.090 (다) | 1.813 | 19.99 d | 75.4 | Fhg-ISE (6/18) | 옥스포드 PV 40 |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si (스펙트럼 분할 미니 모듈) | 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 학기. 41 |
| a-Si / nc-Si 다중 접합 |
| a-Si / nc-Si / nc-Si (박막) | 14.0 ± 0.4 g , c | 1.045 (da) | 1.922 | 9.94 시간 | 73.4 | AIST (5/16) | AIST, 2 학기. 42 |
| a-Si / nc-Si (박막 셀) | 12.7 ± 0.4 g , c | 1.000 (다) | 1.342 | 13.45 i | 70.2 | 산업 자원부 (10/14) | AIST, 2 학기. 16 |
| 주목할만한 예외 |
| 페 로브 스카이 트 / CIGS j | 22.4 ± 1.9 f | 0.042 (da) | 1.774 | 17.3 g | 73.1 | NREL (11/17) | UCLA, 2 학기. 43 |
| GaInP / GaAs / GaInAs | 37.8 ± 1.4 | 0.998 (ap) | 3.013 | 14.60 d | 85.8 | NREL (1/18) | Microlink (ELO) 44 |
약자 : 일본 산업 기술 종합 연구소 산업 기술 종합 연구소 (ap), 개구 면적; a-Si, 비정질 실리콘 / 수소 합금; (da), 지정된 조명 영역; Fhg-ISE, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme; nc-Si, 나노 결정질 또는 미정 질 실리콘; (t), 총 면적.
이 표의 버전 42에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
b 이 표의 버전 51에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
c 외부 실험실에서는 측정되지 않음.
d 이 표의 현재 버전에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
e 이 표의 버전 50 또는 52에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
초기 효율. 참고 문헌 67 , 68 은 유사한 페 로브 스카이 트 기반 장치의 안정성을 검토합니다.
g 50C에서 1 개의 태양 빛에 1000 시간 노출시킴으로써 안정화 됨.
h 이 표의 버전 49에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
i 이 표의 버전 45에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
j 지역이 너무 작아 철저한 수업 기록으로 자격을 갖추지 못합니다.
표 4. 전지 온도 25 ° C (IEC 60904-3 : 2008, ASTM G-173-03 전지구)에서 전지구 AM1.5 스펙트럼 (1000W / ㎡) 하에서 측정 된 확정 된 육상 모듈 효율 | 분류 | 효율성, % | 면적, cm 2 | V OC , V | 나는 sc , A | FF, % | 시험 센터 (날짜) | 기술 |
|---|
| Si (결정질) | 24.4 ± 0.5 | 13177 (다) | 79.5 | 5.04 a | 80.1 | 산업 자원부 (9/16) | 카네 카 (108 세포) 4 |
| Si (다결정) | 19.9 ± 0.4 | 15143 (ap) | 78.87 | 4.795 a | 79.5 | FhG-ISE (10/16) | Trina solar (120 셀) 45 |
| GaAs (박막) | 25.1 ± 0.8 | 866.45 (ap) | 11.08 | 2.303 b | 85.3 | NREL (11/17) | 알타 장치 46 |
| CIGS (Cd 무료) | 19.2 ± 0.5 | 841 (ap) | 48.0 | 0.456b | 73.7 | 산업 자원부 (1/17) | 솔라 프론티어 (70 개 셀) 47 |
| CdTe (박막) | 18.6 ± 0.5 | 7038.8 (다) | 110.6 | 1.533 d | 74.2 | NREL (4/15) | 최초의 태양 광 모 놀리 식 48 |
| a-Si / nc-Si (탠덤) | 12.3 ± 0.3f | 14322 (t) | 280.1 | 0.902 f | 69.9 | ESTI (9/14) | TEL solar, Trubbach 연구소 49 |
| 페 로브 스카이 트 | 11.6 ± 0.4 g | 802 (da) | 23.79 | 0.577 h | 68.0 | 산업 자원부 (4/18) | Toshiba (22 셀) 19 |
| 본질적인 | 8.7 ± 0.3 g | 802 (da) | 17.47 | 0.569 d | 70.4 | AIST (5/14) | 도시바 23 |
| 다기능 |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 31.2 ± 1.2 | 968 (다) | 23.95 | 1.506 | 83.6 | 산업 자원부 (2/16) | 샤프 (32 셀) 50 |
| 주목할만한 예외 |
| CIGS (대형) | 15.7 ± 0.5 | 9703 (ap) | 28.24 | 7.254 i | 72.5 | NREL (11/10) | 미아 솔 51 |
약어 : (ap), 조리개 영역; a-Si, 비정질 실리콘 / 수소 합금; a-SiGe, 비정질 실리콘 / 게르마늄 / 수소 합금; CIGSS, CuInGaSe; (da), 지정된 조명 영역; 효율성, 효율성; FF, 필 팩터; nc-Si, 나노 결정질 또는 미정 질 실리콘; (t), 총 면적.
이 표의 버전 49에보고 된 스펙트럼 응답 및 현재 전압 곡선.
b 이 표의 버전 50 또는 51에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
c 이 표의 버전 47에보고 된 스펙트럼 응답 및 / 또는 전류 - 전압 곡선.
d 이 표의 버전 45에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
e 반복 측정의 IEC 절차에 따라 제조업체에서 2 % 수준으로 안정화되었습니다.
f 이 표의 버전 46에보고 된 스펙트럼 응답 및 / 또는 전류 - 전압 곡선.
g 초기 성능. 참고 문헌 67 , 70 은 유사한 장치의 안정성을 검토합니다.
h 이 표의 현재 버전에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
i 이 표의 버전 37에서보고 된 스펙트럼 응답.
표 2 는 위의 범주에서 "one-sun"단일 접합 셀 및 하위 모듈에 대한 "주목할만한 예외"로 설명 될 수있는 내용을 포함합니다. 클래스 기록으로 인정되는 요구 사항을 따르지는 않지만 표 2 의 장치는 광전지 공동체의 섹션에서 중요한 의미를 지니 며 중요한 의미와 적시성을 기반으로 항목을 포함합니다. 차별을 조장하기 위해이 표는 명목상으로 12 개의 작품으로 제한되며, 현재 저자는 자신의 작품에 대한 선호도에 투표했습니다. 이 표 또는 후속 표에 포함 할 때 주목할만한 예외 사항에 대한 제안이있는 독자는 저자에게 전체 세부 정보를 문의하실 수 있습니다. 지침에 부합하는 제안은 향후 발행을 위해 투표 목록에 포함될 것입니다.
표 3 은이 표의 버전 49에서 처음 소개되었으며 고효율, 일 - 태양 다중 접합 장치 (이전 표 1 에서보고 됨)와 관련된 셀 및 하위 모듈 결과의 증가하는 수를 요약합니다. 표 4 는 단일 및 다중 접합 모두의 one-sun 모듈에 대한 최상의 결과를 보여 주며 표 5 는 집중 장치 셀 및 집중 장치 모듈에 대한 최상의 결과를 보여줍니다. 소수의 "주목할만한 예외"도 표 3-5에 포함되어있다.
표 5. 25 ° C의 셀 온도에서 ASTM G-173-03 직접 빔 AM1.5 스펙트럼으로 측정 한 지상 집중 장치 셀 및 모듈 효율성 | 분류 | 효율성, % | 면적, cm 2 | 강도, 태양 | 시험 센터 (날짜) | 기술 |
|---|
| 단세포 |
| GaAs | 30.5 ± 1.0 b | 0.10043 (da) | 258 | NREL (10/18) | NREL, 1- 접합 |
| 시 | 27.6 ± 1.2c | 1.00 (다) | 92 | Fhg-ISE (11/04) | Amonix 백 컨택트 52 |
| CIGS (박막) | 23.3 ± 1.2d , e | 0.09902 (ap) | 15 명 | NREL (3/14) | NREL 53 |
| 다기능 셀 |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 46.0 ± 2.2 f | 0.0520 (da) | 508 | 산업 자원부 (10/14) | Soitec / CEA / Fhg-ISE 4j 보세 54 |
| GaInP / GaAs / GaInAs / GaInAs | 45.7 ± 2.3 d , g | 0.09709 (다) | 234 | NREL (9/14) | NREL, 4j 모 놀리 식 55 |
| InGaP / GaAs / InGaAs | 44.4 ± 2.6 시간 | 0.1652 (da) | 302 | Fhg-ISE (4/13) | 샤프, 3j 거꾸로 변태 56 |
| GaInAsP / GaInAs | 35.5 ± 1.2 i , d | 0.10031 (다) | 38 세 | NREL (10/17) | NREL 2 접합 (2j) |
| Minimodule |
| GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs | 43.4 ± 2.4 d , j | 18.2 (ap) | 340 k | Fhg-ISE (7/15) | Fraunhofer ISE 4j (렌즈 / 셀) 57 |
| 하위 모듈 |
| GaInP / GaInAs / Ge, Si | 40.6 ± 2.0 j | 287 (ap) | 365 | NREL (4/16) | UNSW 4j 스플릿 스펙트럼 58 |
| 모듈 |
| 시 | 20.5 ± 0.8 d | 1875 (ap) | 79 | 샌디 아 (4/89) | Sandia / UNSW / ENTECH (12 셀) 59 |
| 3 개의 접합부 (3j) | 35.9 ± 1.8m | 1092 (ap) | N / A | NREL (8/13) | Amonix 60 |
| 4 개의 접합점 (4j) | 38.9 ± 2.5 n | 812.3 (ap) | 333 | Fhg-ISE (4/15) | Soitec 61 |
| "주목할만한 예외" |
| Si (넓은 영역) | 21.7 ± 0.7 | 20.0 (다) | 11 | Sandia (9/90) k | UNSW 레이저 홈 62 |
| 발광 미니 모듈 | 7.1 ± 0.2 | 25 (ap) | 2.5 k | ESTI (9/08) | ECN Petten, GaAs 셀 63 |
| 4j 미니 모듈 | 41.4 ± 2.6 d | 121.8 (ap) | 230 | Fhg-ISE (9/18) | FhG-ISE, 10 셀 57 |
약어 : (ap), 조리개 영역; CIGS, CuInGaSe2; (da), 지정된 조명 영역; 효율성, 효율성; Fhg-ISE, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme; NREL, 국립 신 재생 에너지 연구소.
한 태양은 1000Wm- 2 의 직접 복사 조도에 해당합니다.
b 이 표의 현재 버전에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
c ASTM G-173-03 direct 72 와 비슷한 낮은 에어로졸 광학 깊이 스펙트럼에서 측정.
d 외부 실험실에서 측정하지 않음.
e 이 표의 버전 44에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
f 이 표의 버전 45에서보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
g 이 표의 버전 46에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
h 이 표의 버전 42에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
i 이 표의 버전 51에보고 된 스펙트럼 응답 및 전류 - 전압 곡선.
j IEC 62670-1 CSTC 기준 조건에서 결정.
k 기하학 농도.
l 원래 측정에서 재 보정.
m 지배적 인 태양 스펙트럼과 온도 변환을위한 사내 절차를 사용하여 1000W / m 2의 직접 복사 조도와 25 ° C의 셀 온도를 참조하십시오.
n 현재 IEC 전력 등급 초안 62670-3에 따라 IEC 62670-1 기준 조건에서 측정.
2 개의 새로운 결과
이 표의 현재 버전에서는 10 개의 새로운 결과가보고됩니다. 표 1 의 첫 번째 새로운 결과 (one-sun cells)는 단일 접합 태양 전지에 대한 철저한 기록을 나타냅니다. Alta Devices 8에 의해 제작되고 Fraunhofer 태양 에너지 시스템 연구소 (FhG-ISE)에서 측정 된 1cm 2 GaAs 전지의 경우 29.1 %의 효율이 측정되었습니다.
두 번째 새로운 결과는 대구 경북 과학 기술 대학교 (DGIST)에서 제조 한 1.2cm 2 CZTSSe (Cu 2 ZnSnS x Se 4 -x) 태양 전지에 대해 측정 된 효율 11.3 % PV 실험실.
표 2 의 세 가지 새로운 결과 (일 - 일 "주목할만한 예외")는 작은 영역 CZTSSe 셀에 대한 이전 기록과 같습니다. 뉴 포트 (Newport)에서도 DGIST에 의해 다시 제작 된 0.48cm 2 셀에 대해 12.6 %의 효율이 측정되었습니다. 셀 지역은 1-cm 2 이상의 셀 면적에 대해 일반적으로 지정된 정부 연구 프로그램에서 태양 전지 효율성 목표를 갖는 철저한 기록으로 분류하기에는 너무 작습니다. 64 - 66
표 2 의 두 번째 결과는 Pb- 할라이드 페 로브 스카이 트 태양 전지에 대한 새로운 기록으로, 중국 과학 아카데미 (ISCAS)의 반도체 연구소 (Institute for Semiconductor)에 의해 제조 된 0.07cm2의 작은 셀에서 23.7 % ), 베이징 33 그리고 뉴 포트에서 측정.
페 로브 스카이 트 (perovskite) 셀의 경우, 테이블은 "준 안정 상태"측정 (페로 브 사이트 분야에서 "안정화"라고도하며, 태양 전지의 다른 영역에서의 사용과 상충되기도 함)에 기반한 결과를 수용합니다. 다른 신흥 기술과 함께 페 로브 스카이 트 전지는 다른 곳에서 논의 된 페 로브 스카이 트 전지의 안정성과 함께 기존 전지와 동일한 수준의 안정성을 입증하지 못할 수 있습니다. 67 , 68
표 2 의 세 번째 새로운 "주목할만한 예외"는 사우스 차이나 대학 (South China University)과 센트럴 사우스 대학교 (Central South University)에서 제조 한 0.04cm 2 크기의 유기 태양 전지에 대해 13.3 %이며 NREL (National Renewable Energy Laboratory)에서 측정되었습니다. 유기 태양 전지의 안정성은 다른 곳에서 논의되었는데 , 69 , 70 번 셀 영역은 너무 작아서 철저한 기록으로 분류하기에는 너무 작습니다.
one-sun, multijunction 장치와 관련된 세 가지 새로운 결과가 표 3 에보고되었습니다. 첫 번째는 태양 에너지 시스템을위한 프라운호퍼 연구소 (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems)에서 제조하고 측정 한 1cm 2 모 놀리 식, 3 접합, 2 단자 GaInP / GaAs / Si 직렬 장치 (모 놀리 식, 변성, 직접 성장)의 경우 23.3 %입니다. 39 세
두 번째 새로운 결과는 옥스포드 PV 40으로 제조되고 태양 에너지 시스템을위한 프라운호퍼 연구소 (Fraunhofer Institute for Solar Energy System)에서 다시 측정 한 1cm 2 페 로브 스카이 트 / 실리콘 모 놀리 식 2 정점, 2 단자 장치의 경우 27.3 %의 효율을 나타냅니다. 이 효율은 단일 접합 실리콘 셀 (표 1 )의 최고 효율성을 훨씬 상회하는 것으로 나타났습니다 (표 1 ).
표 3에 대한 세 번째 새로운 결과는 다중 접합 셀 "주목할만한 예외"로 포함됩니다. Micronink Devices 44에서 제조 한 1cm 2 GaInP / GaAs / GaInAs 모 놀리 식 3 접합 2 단자 셀의 경우 37.8 % NREL에서 측정 하였다. 이 장치의 주목할만한 특징은 재사용 할 수있는 기판으로부터 에피 택셜 리프트 오프를 사용하여 제작된다는 것입니다. 44
표 5 ( "집중 장치 셀 및 모듈")에 두 가지 새로운 결과가 나타납니다. 첫 번째는 NREL에 의해 제조되고 측정 된 단일 접합 GaAs 농축기 셀에 대해 30.5 % 효율이다.
두 번째는 "주목할만한 예외"입니다. FHG-ISE로 제작되고 측정 된 10 개의 유리 아크로매틱 렌즈와 10 개의 웨이퍼 접합 GaInP / GaAs, GaInAsP / GaInAs 4 접합 태양 전지로 구성된 122cm 2 집중 장치 소형 모듈에 대해 41.4 %의 효율이보고됩니다. 이것은 이러한 상호 연결된 집광기 모듈에 대해 측정 된 최고 효율입니다.
이 표의 현안에서보고 된 새로운 GaAs 및 CZTSSe 셀 결과에 대한 EQE 스펙트럼은 그림 1A에 표시되어 있으며 그림 1B는 동일한 장치에 대한 전류 밀도 - 전압 (JV) 곡선을 보여줍니다. 그림 2A는 새로운 OPV 셀 및 페 로브 스카이 트 모듈 결과에 대한 EQE를 보여 주며 그림 2B는 현재 JV 곡선을 보여줍니다. 그림 3A , B는 새로운 two-junction, two-terminal cell 결과에 대한 상응하는 EQE 및 JV 곡선을 보여줍니다.
A,이 문제에서보고 된 새로운 GaAs 및 CZTSSe 셀 결과에 대한 외부 양자 효율 (EQE); B, 동일한 장치에 대한 해당 전류 밀도 - 전압 (JV) 곡선 [색상 그림은 wileyonlinelibrary.com 에서 볼 수 있습니다] 
A,이 문제에서보고 된 새로운 OPV 및 페 로브 스카이 트 전지 결과에 대한 외부 양자 효율 (EQE); B, 해당 전류 밀도 - 전압 (JV) 곡선 [색상 그림은 wileyonlinelibrary.com 에서 볼 수 있습니다] 
A,이 문제에서보고 된 새로운 다중 접합 셀 결과에 대한 외부 양자 효율 (EQE) (일부 결과는 정규화 됨); B, 해당 전류 밀도 - 전압 (JV) 곡선 [색상 그림은 wileyonlinelibrary.com 에서 볼 수 있습니다] 3 면책 조항
표에 제공된 정보는 성실하게 제공되지만 저자, 편집자 및 발행인은 오류나 누락에 대해 직접적인 책임을지지 않습니다.
승인
호주 광전지 센터 (Australian Center for Advanced Photovoltaics)는 ARENA (Australian Renewable Energy Agency)를 통해 호주 정부의 지원을 받아 2013 년 2 월에 가동을 시작했습니다. 호주 정부는 여기에 명시된 견해, 정보 또는 조언에 대해 책임을지지 않습니다. D. Levi의 연구는 미국 재생 가능 에너지 연구소 (National Renewable Energy Laboratory)의 계약 번호 DE-AC36-08-GO28308에 따라 미국 에너지 성의 지원을 받았다. 산업 자원부 산하 일본 신 에너지 · 산업 기술 진흥기구 (NEDO)가 산학 협력단의 지원을 받았다.
