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最新太陽(yáng)能路燈前沿科技:高轉(zhuǎn)換效率的黑硅太陽(yáng)能電池

分類:行業(yè)動(dòng)態(tài) 瀏覽量: 時(shí)間:2015-05-24 06:37:51

最新太陽(yáng)能路燈前沿科技:高轉(zhuǎn)換效率的黑硅太陽(yáng)能電池  

據(jù)悉,芬蘭阿爾托大學(xué)(Aalto University)與西班牙加泰羅尼亞理工大(UniversitatPolitecnica de Catalunya)的研究人員采用“黑硅”(Black Silicon)技術(shù)開發(fā)出了轉(zhuǎn)換效率高達(dá)22.1%的太陽(yáng)能電池單元。相關(guān)論文已發(fā)表在學(xué)術(shù)雜志《自然納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上。該22.1%的轉(zhuǎn)換效率是由德國(guó)Fraunhofer ISE CalLab確認(rèn)的。這是繼松下、夏普及Sunpower公司之后,轉(zhuǎn)換效率大幅超過(guò)20%的又一實(shí)驗(yàn)成功案例,據(jù)悉這樣的開發(fā)實(shí)例近年來(lái)越來(lái)越多。  

此次這兩所大學(xué)開發(fā)的黑硅技術(shù)的要點(diǎn)是:(1)通過(guò)將表面加工成長(zhǎng)度為0.8μm左右的劍山形狀,大幅減少了反射;(2)背面電極型;(3)在單元正面和背面形成防復(fù)合膜(鈍化膜),從而減少了電子與空穴的載流子復(fù)合。  

阿爾托大學(xué)自2012年開始對(duì)黑硅技術(shù)進(jìn)行了了深度研發(fā)。當(dāng)年10月就實(shí)現(xiàn)了18.2%的轉(zhuǎn)換效率,2013年4月提高轉(zhuǎn)換效率到了18.7%。本次實(shí)驗(yàn)在面積為9平方厘米的太陽(yáng)能電池單元上將轉(zhuǎn)換效率又提高了3個(gè)百分點(diǎn)以上,達(dá)到22.1%。  

此次能大幅提高轉(zhuǎn)換效率的原因是,在單元表面形成防復(fù)合膜時(shí),采用原子層沉積(atomic layer deposition:ALD)法形成了氧化鋁(Al2O3)層,并優(yōu)化了該層的厚度--厚度為20nm的Al2O3層。從而大幅減少了載流子復(fù)合。這種太陽(yáng)能電池采用了獨(dú)特的表面加工技術(shù),因此,在波長(zhǎng)為500~800nm的范圍內(nèi),電池表面的可見(jiàn)光反射率幾乎低于0.5%。非常適合高緯度地區(qū)使用,應(yīng)用于太陽(yáng)能路燈,將對(duì)其使用范圍產(chǎn)生革命性的影響。  

據(jù)有關(guān)資料披露,夏普公司曾經(jīng)使用與黑硅類似的技術(shù),在2014年于1.9cm見(jiàn)方(3.6cm2)太陽(yáng)能電池單元“BLACKSOLAR”上完成了轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.1%的實(shí)驗(yàn)。其2015年4月推出的采用BLACKSOLAR技術(shù)的光伏面板產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過(guò)19.1%。    

據(jù)專家介紹該項(xiàng)技術(shù)對(duì)利用太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能路燈等相關(guān)產(chǎn)業(yè)將會(huì)產(chǎn)生巨大的推進(jìn)作用,讓這個(gè)取之不盡用之不竭節(jié)能環(huán)保的綠色太陽(yáng)能能源進(jìn)一步造福人類。

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