弗劳恩霍夫太阳能研究所III-V串联硅太阳能电池研发取得进展

  • 2019年01月09日
  • 作者: Mark Osborne

    Mark Osborne

    高级新闻编辑,Solar Media Limited 旗下 PV-Tech

    马克•奥斯本在半导体和光伏制造业拥有近二十年的从业经验。作为业内第一批专业网站的负责人之一,马克专注于相关领域的制造业。此外,自2005年以来,马克以半导体编辑的身份主持PV-Tech博客栏目。在其职业生涯中,马克曾多次主持和出席多个业内技术会议及产业相关活动。目前马克担任PV-Tech网站和Photovoltaics International技术刊物的高级新闻编辑一职,负责撰写全球光伏产业的主要发展动态,并继续以其独特的视角及分析力撰写PV-Tech博客栏目(编辑博客)。

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  • 翻译: Selina Shi

    Selina Shi

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与当今的常规太阳能电池相比,由硅和 III-V 半导体材料制成的串联太阳能电池令太阳能光谱的使用更为积极有效。

与当今的常规太阳能电池相比,由硅和 III-V 半导体材料制成的串联太阳能电池令太阳能光谱的使用更为积极有效。

新型III-V/Si串联太阳能电池的效率为22.3%。研发方采用外延工艺将III-V层直接沉积在硅基底电池上。为了匹配晶体结构中原子间键合,在硅和砷化镓之间引入了磷化镓成核层和所谓的变质缓冲层。在这一

新型III-V/Si串联太阳能电池的效率为22.3%。研发方采用外延工艺将III-V层直接沉积在硅基底电池上。为了匹配晶体结构中原子间键合,在硅和砷化镓之间引入了磷化镓成核层和所谓的变质缓冲层。在这一项目中,优化这些转换层构成了一项主要挑战。

然而,2018年12月末Oxford PV创下的最新效率记录表明,钙钛矿硅串联电池效率正在迅速接近30%及以上。美国国家可再生能源实验室已认证了Oxford PV 1 cm2串联电池取得的28%的转换

然而,2018年12月末Oxford PV创下的最新效率记录表明,钙钛矿硅串联电池效率正在迅速接近30%及以上。美国国家可再生能源实验室已认证了Oxford PV 1 cm2串联电池取得的28%的转换效率,高于此前Oxford PV 27.3%的效率认证记录。

利用设备供应商AIXTRON开发的直接外延工艺,光伏研究机构弗劳恩霍夫太阳能研究所的多结太阳能电池创下了22.3%的新效率记录,这种电池是由硅和III-V半导体材料制成的。

在德国联邦教育和研究部资助的MehrSi项目下,弗劳恩霍夫太阳能研究所的研究人员和科学家与伊尔梅瑙工业大学、马尔堡大学和系统制造商AIXTRON进行了合作。

这些合作伙伴方显著降低了硅片III-V半导体层的缺陷密度,令III-V/Si串联太阳能电池的效率创下了22.3%的新记录。  

MehrSi项目协调人Frank Dimroth 博士表示,“III-V/Si串联太阳能电池创纪录的效率表明,我们已经对材料有了非常透彻的了解。”

“我们成功的在硅表面沉积了III-V层,从而可以避免在外延工艺中使用昂贵的III-V基材。因此,这种方法是未来低成本制造高效串联太阳能电池的关键技术。”

 弗劳恩霍夫太阳能研究所预计串联电池相关工作将在新的研发设施中进行,新研发设施将于2020年完工,预计这会加速多结太阳能电池的开发。

 钙钛矿硅串联电池提高效率

然而,Oxford PV于2018年12月末创下的最新效率记录表明,钙钛矿硅串联电池效率正在迅速接近30%及以上。美国国家可再生能源实验室已认证了Oxford PV 1 cm2串联电池取得的28%的转换效率,高于此前Oxford PV 27.3%的效率认证记录。

Oxford PV首席技术官Chris Case博士此前表示:“目前的记录表明,技术的发展速度前所未有。我们正在继续推进钙钛矿硅太阳能电池技术,制定了30%以上效率的路线图。我们正在开发的太阳能电池不仅高效而且稳定。来自我们研究和开发设施的类似设备已经通过了至少2000小时的湿热可靠性测试,符合IEC 61215标准。”

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(责任编辑:Selina Shi)

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