硅晶太阳能电池是目前太阳能发电技术的主流,但以目前已大规模商业化的技术而言,其转换效率预期很难超过23%。业界与研究单位持续积极研发各种技术,以突破效率天花板;最新公开的技术证实,太阳能电池效率可突破30%。
德国Fraunhofer太阳能系统研究所与奥地利公司EV Group合作,成功以硅晶太阳能电池为基础,加上拥有两个电极的多接合太阳能电池技术,让太阳能电池的转换效率一举冲高到30.2%。
Fraunhofer ISE和EVG的研究员透过直接外延片接合工艺将微米级的三五族半导体材料转换为硅材;经电浆活化后,外延片表面的次电池将呈现真空状接合,使三五族次电池表面的原子与硅原子紧密接合,形成以硅材为基础的次电池。
图:三五族半导体/硅材多接合太阳能电池的电流与电压变化曲线图
透过堆叠磷化铟镓、砷化镓、硅等三种次电池所构成的多接合电池,能吸收更广光谱的太阳光,转换效率也能大幅提升。Fraunhofer ISE和EVG成功使4平方公分面积的三五族半导体/硅材多接合电池之转换效率提高到30.2%,突破了硅晶太阳能电池的理论效率天花板29.4%,并由Fraunhofer实验室检证完成。
目前,这类三五族半导体/硅材多接合电池的成本仍然高昂,三五族半导体磊晶工程和接合技术等都有成本降低空间。Fraunhofer ISE的研究人员表示会继续进行研究,以推动转换效率30%以上太阳能组件问世。
新闻链接:
30.2 Percent Efficiency – New Record for Silicon-based Multi-junction Solar Cell
(本文来源:集邦新能源网;)
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