在太陽能電池與其金屬接觸層之間夾入一層富含氧的硅層，使得歐洲的研究人員打破了硅太陽能電池將陽光轉(zhuǎn)化為電能的效率的性能記錄。但現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是如何使這些所謂的鈍化接觸適合大規(guī)模生產(chǎn)。

德國哈默林太陽能研究所博士說:“目前，人們對鈍化太陽能電池之間的接觸非常興奮?！边@項(xiàng)技術(shù)使他的實(shí)驗(yàn)室為主導(dǎo)光伏市場的太陽能電池創(chuàng)造了26.1%的新紀(jì)錄。目前商用太陽能電池板的運(yùn)行效率約為20%。

鈍化觸點(diǎn)由兩層氧化硅和結(jié)晶硅組成，夾在太陽能電池和金屬觸點(diǎn)之間。該設(shè)計(jì)于2013年由ISFH和德國弗萊堡的弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所共同開發(fā)。近年來，它已經(jīng)將硅光電的能量轉(zhuǎn)換效率提高到25%以上——這一上限限制了研究人員在實(shí)驗(yàn)室中十多年來所能達(dá)到的效率。

大規(guī)模制造

不過，到目前為止，很少有制造商在工業(yè)中采用鈍化接觸。作為DISC項(xiàng)目的一部分，他現(xiàn)在正與歐洲各地的研究機(jī)構(gòu)和設(shè)備制造商協(xié)調(diào)工作，以簡化它們的大規(guī)模制造設(shè)計(jì)。

到目前為止，用鈍化觸點(diǎn)制造創(chuàng)紀(jì)錄的太陽能電池需要昂貴的材料和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，閔博士說，工廠裝配線無法采用這些技術(shù)。然而，通過擺脫這些復(fù)雜的方法，并用在太陽能電池行業(yè)已經(jīng)很常見的工具來替代它們，DISC協(xié)會(huì)希望降低這項(xiàng)技術(shù)的制造成本。

ISFH已經(jīng)顯著地取代了昂貴的和高導(dǎo)電的含銦層，該層沉積在電池表面，以便更好地收集鈍化接觸的電荷。通過在生產(chǎn)過程中對壓力和溫度條件的微調(diào)，現(xiàn)在可以在使用大量材料的情況下，形成一種具有類似物理性能的含鋅層。

荷蘭設(shè)備供應(yīng)商Meco正在將復(fù)雜的光刻步驟與電鍍技術(shù)進(jìn)行交換，這些電鍍技術(shù)可以將鈍化接觸太陽能電池的電觸點(diǎn)金屬化，其金屬化能力足以滿足工廠裝配線的需要。

在過去的一年里，光盤樣品穿梭于法國、德國、瑞士和荷蘭，作為合作伙伴在國際供應(yīng)線上發(fā)揮他們的作用。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都添加一層硅或其他其專長的材料，逐漸將半導(dǎo)體堆疊成功能強(qiáng)大的太陽能電池。

預(yù)計(jì)，在未來一年中，對這些工廠友好型設(shè)備的層進(jìn)行微調(diào)，將有助于它們在競爭中脫穎而出。在一個(gè)只有0.5%的差異就能決定公司成敗的行業(yè)，一項(xiàng)在實(shí)驗(yàn)室中被證明具有超過25%效率潛力的技術(shù)為制造商提供了誘人的前景。

太陽能電池板的成本在很大程度上取決于其表面積。如果你能以30%的效率生產(chǎn)電池，而不是20%或15%，這真的有助于降低太陽能的總成本。

33%的效率

今年早些時(shí)候，F(xiàn)raunhoferISE生產(chǎn)的太陽能電池的效率達(dá)到了驚人的33%。研究人員根據(jù)元素周期表的第三和第五組元素，將含有鈍化接觸的硅太陽能電池與另外兩種由更奇特材料制成的太陽能電池堆疊在一起。

頂部的電池很好地吸收藍(lán)光，但它們是由相對罕見的元素組成的，比如鎵或銦，它們的組裝速度也比傳統(tǒng)的硅太陽能電池慢。如果想在大眾市場上競爭，必須將材料沉積的成本降低大約兩個(gè)數(shù)量級。

使用的原材料是昂貴的，但其中的光子效應(yīng)可以扭轉(zhuǎn)他們的經(jīng)濟(jì)。他說，如果組裝得當(dāng)，制造商原則上可以少用90%的材料，而不會(huì)對太陽能電池的效率或光吸收產(chǎn)生太大影響。

這種優(yōu)勢在太陽能電池技術(shù)方面的領(lǐng)先地位至關(guān)重要。隨著太陽能電池市場的年增長率飆升至11位數(shù)，亞洲的競爭正日益將歐洲制造商擠出市場。