松下晶體矽太陽能電池的轉換效率達到24.7%

 

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綠色器件 2013/03/12 00:00

松下晶體矽太陽能電池的轉換效率達到24.7%

【日經BP社報導】

松下開發的面積超過100cm2的實用級別晶體矽太陽能電池單元

實現了24.7%這一世界最高的單元轉換效率,

比美國SunPower公司2010年達成的24.2%高出0.5個百分點。

晶體矽太陽能電池單元的理論效率為29%,但在實用級別,25~26%已經是極限。

松下表示,「此次的成果明確了超過25%所需要克服的問題」,

計劃進一步挑戰極限值。

此次開發的「HIT太陽能電池」單元

       達到24.7%轉換效率的是在單晶矽晶圓兩面形成非晶矽層的異質接面構造的「HIT太陽能電池」(圖1)。非晶矽層可減少矽晶圓表面的結晶缺陷、抑制再結合損失,因此容易提高電壓。但受非晶矽層、透明導電膜和表面電極等的影響,有部分太陽光被遮擋,因此很難提高電流值。

圖1:降低損失,使單元轉換效率達到24.7%
松下通過降低光學損失和載流子再結合損失等,使單元轉換效率達到了24.7%(a)。與SunPower公司的單元相比,短路電流密度稍低(b)。

 

松下一直在設法提高太陽能電池單元的轉換效率,2011年使厚度只有98μm的HIT太陽能電池的單元轉換效率達到23.7%,2012年提高至23.9%。

該公司此次通過提高電極的寬高比以及抑制透明導電膜的光吸收,將短路電流密度由2012年的38.9mA/cm2成功提高到了39.5mA/cm2。這為單元轉換效率一舉提高0.8個百分點做出了巨大貢獻。 

SunPower採用的背接觸構造由於表面沒有電極,因此容易提高電流值。

2010年該公司開發的單元的短路電流密度為40.46mA/cm2。

松下此次實現了與之接近的電流密度,並自信地表示,「這表明電流值還有改善的空間」。 

松下雖然在研發水準的轉換效率方面超過了SunPower,

但在量產品方面還遠遠落後於SunPower。

目前松下量產單元的轉換效率為21.6%,

而SunPower已經在量產轉換效率達到24.2%的單元。

(記者:河合 基伸,《日經電子》)

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