得益于纳沙泰尔州EPFL微工程研究所的研究人员的创新,最近创造了21.4%的由非晶态和单晶硅制成的太阳能电池新的太阳能光伏转换效率记录。由光伏实验室(PVlab)主任Christophe Ballif教授领导的研究小组最近在刚刚在法兰克福举行的欧洲光伏太阳能会议上展示了他们的工作。
薄膜太阳能电池是PVlab的专业技术,在过去的几年中,他们一直在研究“混合技术,更广为人知的异质结技术”,它们是旨在提高太阳能捕获器性能的“混合动力”。Christophe Ballif说:“我们在晶体硅晶片的两面都涂了一层无穷小的非晶硅层(百分之一微米)。”这种“三明治”的结构有助于提高传感器的效率。
为了使它高效运行,需要优化两种不同类型硅之间的接口。“ Antoine Descoeudres与Stephaan DeWolf及其同事一起成功实现了这一壮举。他们选择了最普通,因此也最便宜的晶体电池(称为“ p掺杂硅”),负责其制备并改善了非晶硅的应用工艺。他们获得了21.4%的转换效率,而这种类型的基板是前所未有的:如今,质量最好的单晶电池最多只能获得18-19%的能量转换效率。另外,测得的开路电压为726 mV,这也是第一次实现。最后但并非最不重要的一点是,它们打破了不太常见的基板上22%的效率壁垒。
该过程已通过德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)的验证,将由IEEE光伏期刊出版。
研究人员认为,将这些创新商品化并将其推向市场仍然需要几年的时间。但是,这项研究的部分资金来自瑞士的Roth&Rau,其母公司Meyer Burger已开始将用于组装这种异质结传感器的机器商业化。
“在三到五年内,我们预计传感器的生产成本将达到每平方米100美元,” Stefaan DeWolf估计。在瑞士,通过实现转换效率,这样的表面每年将能够产生200至300 kWh的电力。“
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