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NO.4美高校研制雙層薄膜太陽能電池 光電轉(zhuǎn)換效率22.4%創(chuàng)紀(jì)錄

2018年9月，美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校等機(jī)構(gòu)的研究人員開發(fā)出一種新型薄膜太陽能電池，其雙層設(shè)計(jì)大大提高了光電轉(zhuǎn)換效率，高達(dá)22.4%，創(chuàng)造了同類太陽能電池新紀(jì)錄。已得到美國能源部下屬國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室確認(rèn)。

據(jù)了解，這種雙層串聯(lián)結(jié)構(gòu)的太陽能電池，上層噴涂了1微米厚的鈣鈦礦，有助于高效捕捉太陽能，底層是厚約1微米的銅銦鎵硒薄膜（CIGS）電池。薄膜電池表面經(jīng)過納米級(jí)的加工，再加上聚合有機(jī)物空穴傳輸層。這種設(shè)計(jì)可以讓電池產(chǎn)生更高的電壓，從而增加輸出功率。整個(gè)組件安裝在厚約2毫米的玻璃基板上。

這項(xiàng)技術(shù)使CIGS太陽能電池的性能提高了近20%，也意味著能源成本降低了20%。研究團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)目標(biāo)是將電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高至30%。

編輯點(diǎn)評(píng)：

這種雙層薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)與硅-鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)有異曲同工之妙，而其未來的發(fā)展?jié)摿σ沧屓诵纳�向往。這種設(shè)計(jì)對(duì)于鈣鈦礦及薄膜電池的未來發(fā)展都極具開創(chuàng)意義。但是值得憂慮的是，兩種薄膜電池以及雙層的設(shè)計(jì)其工藝復(fù)雜，有可能在未來的商業(yè)化應(yīng)用中遇到困難。

NO.5松下HIT電池效率達(dá)到24.7%，打破大面積晶硅電池效率記錄

2018年2月，松下研發(fā)出了效率高達(dá)24.7%的太陽能電池，該結(jié)果經(jīng)過日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的證實(shí)。松下聲明稱這是實(shí)用面積(100 cm2以上)晶硅太陽能電池的世界最高效率。

松下此次公布的電池效率較此前的數(shù)據(jù)提高了0.8%。該電池仍采用其HIT技術(shù)，面積為101.8cm2，電池厚度98 μm，開路電壓0.75V，短路電流4.02A(39.5 mA/cm2)，填充因子83.2%。

松下在聲明中指出，為提高電池效率，公司主要在減少復(fù)合損失，減少吸光損失和減少電阻損失三方面入手。HIT電池通過其高質(zhì)量的非晶硅薄層減少表面復(fù)合損失，而此次松下進(jìn)一步提高了非晶硅薄膜的品質(zhì)，減少了生長工藝對(duì)基材的損傷，這使得電池開路電壓從0.748V提高到0.75V。同時(shí)松下通過減少透明導(dǎo)電層和非晶硅層的透光度增加了電池對(duì)光的吸收，將短路電流從 38.9 mA/cm2 提高到 39.5 mA/cm2。最后通過提高電極高寬比提高填充因子。

據(jù)了解，新的HIT電池不但效率更高，同時(shí)厚度僅為98 μm，這充分展示了這款電池在降低成本方面的潛能。

編輯點(diǎn)評(píng)：

PERC之后，以HIT為代表的異質(zhì)結(jié)電池成為了當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)的大熱。異質(zhì)結(jié)電池在今年的領(lǐng)跑者項(xiàng)目中也大放光彩，有望成為未來2-3年最火的太陽能光伏技術(shù)。而我國也在今年新建了多條異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線，未來發(fā)展?jié)摿�巨大�?/p>

NO.6天合光能IBC電池效率達(dá)到25.04% 再創(chuàng)新高

2018年2月，天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宣布，其自主研發(fā)的6英寸面積（243.18cm2）N型單晶全背電極太陽電池（IBC）效率高達(dá)25.04%（全面積），其中電池開路電壓高達(dá)715.6mV。測試結(jié)果已經(jīng)過權(quán)威測試機(jī)構(gòu)日本電氣安全與環(huán)境技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（JET）獨(dú)立測試認(rèn)證。

IBC電池（InterdigitatedBackContact，交叉指狀背接觸）因其全背電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而得名，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，導(dǎo)出電流的正、負(fù)電極金屬化柵線設(shè)計(jì)在太陽電池的背面，是目前商品化晶體硅電池中難度最高的技術(shù)，標(biāo)志著晶體硅研發(fā)制造技術(shù)的最高水平。同時(shí)，IBC電池由于正面沒有任何電極，具有外形美觀等優(yōu)勢，尤其適合光伏建筑一體化，其針對(duì)高端應(yīng)用場景，具有突出的商業(yè)化前景。

編輯點(diǎn)評(píng)：

IBC電池以其高效的特性已經(jīng)引起了行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注， 而天合光能正式IBC電池最早的推行者，在這領(lǐng)域保持了多年的世界紀(jì)錄。目前市面上已經(jīng)有多款疊加IBC、雙面、PERC技術(shù)的組件發(fā)行，未來IBC電池將越來越頻繁出現(xiàn)在行業(yè)人士的眼前。

NO.7牛津光伏鈣鈦礦硅太陽能電池的效率達(dá)到28%

2018年12月，英國鈣鈦礦研發(fā)公司-牛津光伏太陽能公司表示，他們在perovskite-silicon串聯(lián)太陽能電池上取得了28%的效率，打破了自己保持的世界紀(jì)錄。

幾個(gè)月前，該公司的鈣鈦礦硅太陽能電池效率就達(dá)到了27.3%，當(dāng)時(shí)該公司稱這是歷史最高水平。最新的成果是使用了1平方厘米的鈣鈦礦硅串聯(lián)太陽能電池，并獲得了美國科羅拉多州國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的認(rèn)證。

首席技術(shù)官表示將繼續(xù)推進(jìn)鈣鈦礦-硅太陽能電池技術(shù)，并制定了一個(gè)超過30%效率的路線圖。

據(jù)了解，Oxford PV在德國有一條工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)線，已經(jīng)在生產(chǎn)商用尺寸的156mm x156mm光伏電池，供其開發(fā)伙伴驗(yàn)證。該公司正致力于將鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽能電池技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到大批量生產(chǎn)。

編輯點(diǎn)評(píng)：

一直以來，大多數(shù)人的眼光都放在了分別提高硅太陽能電池、鈣鈦礦電池效率之上，卻很少有人想到將兩種材料集合到同一個(gè)電池里面，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，英國的這家公司做到了，而且取得了優(yōu)異的成績。這對(duì)所有的業(yè)內(nèi)研究人員都是一個(gè)可以借鑒的方案與方向，而未來如果這種設(shè)計(jì)的電池能夠?qū)崿F(xiàn)30%的轉(zhuǎn)換效率，那或可以取代當(dāng)前的硅太陽能電池。