比利时研究机构IMEC宣布,试制出了活性层厚度薄至10μm的单晶硅太阳能电池,而且获得了7.5%的能源效率。新款电池减小了厚度、减少了硅用量,可以说向高效率太阳能电池的开发又迈进了一步。
IMEC之前就致力于使结晶硅太阳能电池实现薄膜化的课题。此前,单晶硅太阳能电池的厚度等于或大于150μm,需要使用大量的硅。此次不仅减小了厚度,而且还通过结晶生长法制成硅层,因此具有不会产生切削碎片、可大幅减少硅用量的优点。
但是,如果只是减小厚度的话,目前已经有仅厚1~2μm的非晶硅太阳能电池等。不过,非晶硅太阳能电池效率在单结时的极限是6~8%。
此次的太阳能电池的制作方法是:在通过后处理使部分玻璃实现结晶化的“玻璃陶瓷底板”(IMEC)上形成薄薄的结晶硅种层,然后在其上面使单晶硅的活性层进行外延(Epitaxial)生长。获得的7.5%能源效率稍稍高于非晶硅太阳能电池的效率,不过IMEC预计稍微调整电极结构便可超过9%。另外,“光反射和光密封等结构尚未进行任何改进。如果加上此类改进,便有望通过活性层厚5μ~10μm的结晶硅太阳能电池实现15%以上的效率”(IMEC)。
IMEC表示,“从长远来看,我们希望开发出无需外延生长的方法,从而进一步降低成本”。该机构已经尝试采用对多孔硅进行退火处理(烧结)的方法,试制了太阳能电池。实现了2.6%的效率。
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