太阳能电池打破光电转换效率纪录 现准备大规模生产

在太阳能电池与其金属接触层之间夹入一层富含氧的硅层，使得欧洲的研究人员打破了硅太阳能电池将阳光转化为电能的效率的性能记录。但现在的挑战是如何使这些所谓的钝化接触适合大规模生产。

德国哈默林太阳能研究所博士说:“目前，人们对钝化太阳能电池之间的接触非常兴奋。”这项技术使他的实验室为主导光伏市场的太阳能电池创造了26.1%的新纪录。目前商用太阳能电池板的运行效率约为20%。

钝化触点由两层氧化硅和结晶硅组成，夹在太阳能电池和金属触点之间。该设计于2013年由ISFH和德国弗莱堡的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所共同开发。近年来，它已经将硅光电的能量转换效率提高到25%以上——这一上限限制了研究人员在实验室中十多年来所能达到的效率。

大规模制造

不过，到目前为止，很少有制造商在工业中采用钝化接触。作为DISC项目的一部分，他现在正与欧洲各地的研究机构和设备制造商协调工作，以简化它们的大规模制造设计。

到目前为止，用钝化触点制造创纪录的太阳能电池需要昂贵的材料和复杂的实验室技术，闵博士说，工厂装配线无法采用这些技术。然而，通过摆脱这些复杂的方法，并用在太阳能电池行业已经很常见的工具来替代它们，DISC协会希望降低这项技术的制造成本。

ISFH已经显著地取代了昂贵的和高导电的含铟层，该层沉积在电池表面，以便更好地收集钝化接触的电荷。通过在生产过程中对压力和温度条件的微调，现在可以在使用大量材料的情况下，形成一种具有类似物理性能的含锌层。

荷兰设备供应商Meco正在将复杂的光刻步骤与电镀技术进行交换，这些电镀技术可以将钝化接触太阳能电池的电触点金属化，其金属化能力足以满足工厂装配线的需要。

在过去的一年里，光盘样品穿梭于法国、德国、瑞士和荷兰，作为合作伙伴在国际供应线上发挥他们的作用。每个实验室都添加一层硅或其他其专长的材料，逐渐将半导体堆叠成功能强大的太阳能电池。

预计，在未来一年中，对这些工厂友好型设备的层进行微调，将有助于它们在竞争中脱颖而出。在一个只有0.5%的差异就能决定公司成败的行业，一项在实验室中被证明具有超过25%效率潜力的技术为制造商提供了诱人的前景。

太阳能电池板的成本在很大程度上取决于其表面积。如果你能以30%的效率生产电池，而不是20%或15%，这真的有助于降低太阳能的总成本。

33%的效率

今年早些时候，FraunhoferISE生产的太阳能电池的效率达到了惊人的33%。研究人员根据元素周期表的第三和第五组元素，将含有钝化接触的硅太阳能电池与另外两种由更奇特材料制成的太阳能电池堆叠在一起。

顶部的电池很好地吸收蓝光，但它们是由相对罕见的元素组成的，比如镓或铟，它们的组装速度也比传统的硅太阳能电池慢。如果想在大众市场上竞争，必须将材料沉积的成本降低大约两个数量级。

使用的原材料是昂贵的，但其中的光子效应可以扭转他们的经济。他说，如果组装得当，制造商原则上可以少用90%的材料，而不会对太阳能电池的效率或光吸收产生太大影响。

这种优势在太阳能电池技术方面的领先地位至关重要。随着太阳能电池市场的年增长率飙升至11位数，亚洲的竞争正日益将欧洲制造商挤出市场。