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半导体光伏器件研究进展与发展趋势

国际太阳能光伏网  来源:青海日报  日期:2018-06-28
  讲到光伏产业,就要说到太阳能电池,以砷化镓为基础的单节、双节、四节四个片节合到一起的太阳能电池,大概都是在转换效率的32%到34%之间。硅的太阳能电池,是现在用得最多的,还是现在的新兴太阳能电池的很多材料,所以我们应该在关注传统的砷化镓为主的高效太阳能电池,以及产业化硅的太阳能基础上,更多地可以关注一下新型的各种新材料太阳能电池。
 
  在硅的太阳能电池方面,现在主要是两种结构,第一种结构是背面金属化,就是现在我们做的太阳能电池,除了片结,就是产生太阳能电池的区域以外,我们还有大量的金属沿线,这些金属的沿线占据了表面大量的面积,这样就会给效率带来一定影响,如果说把这些沿线都放到硅片的背后,在装机的时候,背面可以直接贴到装机的板子上,同时表面所有的面积都留出来,正面的面积全部留出来,作为太阳能的接受层,就提升了单位面积的效率。
 
  第二是抑制结的技术,不断提升太阳能电池的发光效率,目前的抑制结的技术,它的效率是23%到25%左右,从效率的角度讲,抑制结的结构效率是高的,我们通过理论计算,实验室这种结构如果做得好,它的效率可以达到27.5%,所以说,比现在的10%到20%还有相当的增长点。
 
  还有一个重要的发展,硅如果做好了,两面都是可以做太阳能电池的。据估计,到2028年左右,我们双面太阳能电池的比例可能会接近40%。另外一个是把硅的太阳能电池或者砷化镓,几个电池可以叠到一起的叠层太阳能电池,这是未来发展的重要方向,叠层会使整个太阳能电池的效率有一个大幅度的提升。
 
  与太阳能电池新型材料有关的钙钛矿材料,是现在全世界研究的一个热点,目前钙钛矿的效率已经超过了22%,目前还在不断提升。
 
  另外一个非常重要的发展,就是利用硅,硅现有的太阳能电池和钙钛矿的叠层,这种叠有两种办法,一种是把薄膜跟它直接键合在一起,还有一种直接在硅的太阳能电池上生长钙钛矿的电池,两种结构都可以,预计到2025年叠层的硅基的电池将不断增加,从单节变成多节,不断提升效率,同时降低成本。
 
  6月25号,钙钛矿公司宣布消息,用叠层的最新结构,实现效率27.3%,这已经超过了世界单节硅的太阳能电池26.7%的记录。
 
  总之,我们一方面要重视硅太阳能电池新结构、新材料的发展,同时,也要注意跟其他的太阳能电池的结合,在低成本,高光效的情况下,促进整个光伏产业的不断发展。
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