全球光伏厂商比高:电池转换效率大PK
添加时间：2012-11-16 11:13:16
来源：爱中国能源网
3、Solar3D试制出立体构造Si太阳能电池单元，转换效率高达25%
美国太阳能电池单元设计开发企业Solar3D宣布试制出了采用立体构造的硅(Si)太阳能电池单元，而且转换效率达到了25%以上。
据Solar3D介绍，采用平面构造的现有太阳能电池单元，会因电池表面的反射产生光能损失，还会随着电池内部的光电转换发生损耗。尤其是反射造成的损失，最多时高达太阳光的30%。而采用立体构造的太阳能电池单元可以减少这种损失。Solar3D总裁兼首席执行官Jim Nelson表示，“本公司开发的新构造太阳能电池单元有望将每瓦的单价降至业界最低”。
Solar3D目前正在评估几种制造方法，预定在完成试制品后，寻找生产方面的合作伙伴。有力候选合作企业包括“数家全球最大规模的半导体厂商”。
4、IMEC等开发出单元转换效率为23.3%的硅类太阳能电池，通过梳形背面电极等实现
比利时IMEC宣布，该公司与多家知名太阳能电池厂商合作开发出了单元转换效率高达23.3%的结晶硅太阳能电池。合作厂商包括德国Shott Solar、法国Total、法国GDF-SUEZ、比利时Photovoltech、荷兰Solland Solar、KANEKA以及美国Dow Corning七家公司。IMEC将借此猛追凭借高转换效率领先业界的美国SunPower和三洋电机。
此次发布的太阳能电池的单元尺寸为2cm见方。关于能够实现高效率的关键，IMEC提到了以下几点：把用FZ(Floating Zone)法制成的n硅基板表面加工成金字塔型的随机性凹凸;去掉表面电极，而且背面电极(Back-Contact)的形状采用梳形;形成了SiO2的封装层和SiN的防反射膜;电极材料采用铝(Al)。
转换效率方面，短路电流密度(JSC)为41.6mA/cm2、开路电压(VOC)为696mV、形状因子(FF)为80.4%。
5、“逆向思维”让光逃逸，美大学与Alta Devices的薄膜GaAs太阳能电池实现28.3%转换效率
美国加利福尼亚大学伯克利分校(University of California， Berkeley)教授Eli Yablonovitch与美国Alta Devices公司组成的开发团队，开发出了转换效率为28.3%的单耦合型薄膜GaAs太阳能电池。这一消息是在美国举行的光学技术学会“Conference on Lasers and Electro Optics(CLEO)2012”(2012年5月6～11日，美国加利福尼亚州圣荷西市)上发布的。据Yablonovitch介绍，在2010年时单耦合型GaAs太阳能电池的转换效率最高值已超过26%(未聚光情况下)。
据介绍，此次开发的太阳能电池则基于了“逆向思维”，采用了提高单元背面的光反射率，尽量让太阳能电池内产生的光子逃逸到太阳能电池外部的构造。按常规来说，太阳能电池一般都采用尽量不使光子释放到外部的设计，而此次恰恰与常规相反。
太阳能电池也需要“排气”!?
据Yablonovitch介绍，这是因为研究人员发现太阳能电池的输出电压与再结合产生的光子数量之间存在着正相关的结果。太阳能电池通过光子的入射产生电子空穴对，从而发电。此时，部分电子空穴对在被电极提取之前会再结合，再次形成光子。
此前，太阳能电池开发的研究课题之一是如何减少这种再结合。但是，据Yablonovitch介绍，太阳能电池输出电压越高，通过再结合产生的光子就越多，这是无法避免的。因此，Yablonovitch想到，“如果把太阳能电池设计成便于增加再结合产生的光子就行了”。而且，通过理论计算证实，将再结合产生的光子积极逃逸到太阳能电池外部时，输出电压会提高。Alta Devices在基于这一思路试制太阳能电池时，获得了打破原来记录的转换效率。
传统太阳能电池的元件构造采用光子一旦入射就尽量不让其外逃的设计。结果，通过再结合产生的光子也变得无处可逃，但这样似乎反而会降低太阳能电池的发电性能。