德國Fraunhofer太陽能研究所（ISE）與歐盟資助的CPVMatch項目合作，創(chuàng)造了太陽能電池組件光電轉化效率高達41.4%的記錄。

該光伏組件的面積為122cm2，采用多結疊層太陽能電池的設計，堆疊多層的電池活性材料以吸收太陽光譜中不同的波長。Fraunhofer沒有具體說明這個破紀錄的組件所采用的電池材料，但指出它們基于III-V族化合物半導體材料。

此組件依賴聚光光伏發(fā)電（CPV）技術——太陽光透過一個菲涅耳透鏡匯聚到光伏電池上并直接轉化為電能。研究團隊表示通過在組件中使用消色差透鏡進一步提高了轉換效率，事實證明，這項技術可以實現(xiàn)非常高的效率水平，但由于其性能僅局限于具備高度太陽直接輻射的區(qū)域，迄今為止幾乎還沒有商業(yè)應用。

Fraunhofer ISE的研究所主任Andreas Bett表示：“我們非常高興這些研究結果為聚光器技術進一步提高效率鋪平了道路。光伏發(fā)電正在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，我們看到這種特別高效的組件技術具備巨大的潛力，這大幅度減少單位面積能源轉換的資源使用，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。”

早在2014年，Fraunhofer ISE就參與了法國Soitec的一個CPV技術合作項目，使用聚光器與III-V族多結太陽電池的組合達到46％的電池效率。此后，Fraunhofer ISE與CPVMatch項目合作進一步發(fā)展了該項技術。

“在CPVMatch項目中，我們已經(jīng)捋順了聚光器組件的所有制作步驟，包括材料、電池制造和生產(chǎn)系統(tǒng)、以及電池組件制造。”Fraunhofer ISE的III-V族太陽電池和組件的項目主管Gerald Siefer如此說道。

盡管Fraunhofer ISE已經(jīng)取得了引人矚目的成就，而且研究人員也表示能“優(yōu)化四結太陽能電池的生產(chǎn)“，但值得注意的是，III-V族材料的大規(guī)模生產(chǎn)成本極其昂貴，至今只有衛(wèi)星和無人機等利基應用才使用III-V族材料。

此外，這項成就也促使聚光光伏發(fā)電（CPV）更好地與聚光太陽能發(fā)電（CSP）競爭，后者利用太陽能轉化成的熱能將水加熱產(chǎn)生水蒸氣，推動渦輪轉動使發(fā)電機運轉來發(fā)電，多在炎熱、干燥和少云的地區(qū)被采用。