矽基太陽能電池效率新進展:日26.3%、德31.3%

發佈日期: 2017 年 03 月 27 日 15:02 | 作者: | 分類: 產業資訊

傳統的晶矽太陽能電池之理論轉換效率天花板,依技術差異大約介於23~25%之間,最高可達29.1%。透過多層次構造搭配矽材料,日本KANEKA與NEDO、德國Fraunhofer ISE分別將太陽能電池的轉換效率提高到了26.3%與31.3%,雙雙創下個別技術的新紀錄。

KANEKA與NEDO:持續發展異質結技術

KANEKA積極於發展異質結(heterojunction)太陽能電池技術,並與日本新能源產業技術綜合開發機構NEDO合作,結合背電極設計,在2016年9月發表了面積180cm^2、轉換效率達26.33%的太陽能電池。

另一方面,僅採異質結技術的太陽能電池之轉換效率,也在今年三月正式突破26%,來到26.3%。這款電池的表面積為180.4cm^2,較先前的25.6%紀錄提高了2.7%。KANEKA的研究人員吉河訓太指出,這款電池採用了非矽(a-Si)、晶矽、改良異質結技術、CVD技術、光學管理與電極技術等方式,成功提高電池的轉換效率。這款新電池的光學性質也更好,衰退率較傳統電池為低。

KANEKA與NEDO共同發表的26.3%異質結太陽能電池。(來源:KANEKA / Nature Energy)

Fraunhofer ISE:三五族多接合電池效率表現佳

德國Fraunhofer ISE與奧地利公司EV Group已合作研發三五族半導體/矽材多接合太陽能電池多時,並於2016年11月成功發表面積4平方公分、轉換效率達30.2%的電池產品,一舉突破矽晶電池的效率天花板。

Fraunhofer ISE 與 EV Group 共同研發的三五族多接合太陽能電池。(來源:Fraunhofer ISE)

這項研究很快又有了新突破,效率進一步來到31.3%。此電池將微米級的三五族半導體透過電漿活化程序轉換為矽材料,使晶圓表面的次電池(subcell)表面在壓力下呈現真空狀接合,如此一來,三五族次電池表面的原子就能與矽原子緊密結合為一體。

除此之外,這款電池依序堆疊磷化銦鎵(GaInP)、矽(由三五族半導體轉化而來)、砷化鎵(GaAs)等三種材料,能吸收更廣泛的太陽光譜,提高轉換效率。雖然內部結構相當複雜,但Fraunhofer ISE的研究人員表示,其外表跟一般的產品相去不大,因此可與傳統太陽能電池結合。

announcements 線上投稿     mail 列印
Share