松下公司宣布,它已经实现了25.6%的转换效率(电池面积)3.: 143.7 cm²)®太阳能电池,比之前的世界纪录有了很大的提高。
之前的记录4松下在2013年2月宣布,实际尺寸(100厘米²及以上)的晶体硅太阳能电池的转换效率为24.7%(电池面积:101.8厘米²)。新的记录提高了0.9个点,首次突破了实际尺寸电池25%的障碍。
这比之前的小面积晶体硅太阳能电池(4cm²)的25.0%提高了0.6分4,5.
这一新记录的成就是通过进一步发展松下的专有异质结技术6实现公司哈工大太阳能电池的高转换效率和优越的高温性能,采用背接触式太阳能电池结构,电极在太阳能电池的背面,可以更有效地利用阳光。
HIT技术的一个关键特点是能够降低复合损失7的航空公司8由光产生的电能颗粒,通过在单晶硅衬底表面的高质量非晶硅层层叠层而产生电能。通过利用该技术在单晶衬底上形成高质量的非晶硅薄膜,同时最大限度地减少衬底表面的损伤,就有可能实现高温系数9每摄氏度-0.25%10即使在高开路电压(Voc)下也能保持高转换效率11在高温下。
为了增加太阳能电池的电流,需要将到达电池表面的阳光引导到单晶硅衬底上,这是产生功率损耗较小的一层。把电极放在相反的背面触点,可以让光线更有效地到达基片。这导致了短路电流密度(Jsc)的显著改善。12到41.8mA/cm²,而松下之前的数字是39.5mA/cm²(在电池转换效率为24.7%的情况下)。
减少阻力损失
在太阳能电池中,所产生的电流积聚在表面栅极并输出到外部。在此之前,通过平衡栅极的厚度(细化栅极以减少光阻塞的数量)和降低电阻损失来优化接收光侧的栅极,但通过将电极放置在相反的一侧,当电流输入栅极时,降低电阻损耗已成为可能。此外,高填充系数(FF)13通过提高非晶硅层的电阻损耗,在实际的电池尺寸下也能达到0.827。
展望未来,松下将继续追求其哈工大太阳能电池的技术开发,旨在实现更高的效率,更低的成本和更有效的资源利用,并将朝着大规模生产的方向努力。
1 .根据松下公司2014年4月10日的研究,对于非聚光硅太阳能电池(不论电池面积)。
2国家先进产业科学技术研究院(AIST)评估结果。
3细胞区是被遮罩打开的区域。
4从“太阳能电池效率表(第43版)”判断 (掠夺。光伏:Res. application l. 2014;22:1-9]
5新南威尔士大学(澳大利亚)(1999年3月)
在硅基表面覆盖非晶硅层的太阳能电池所需的结形成技术。具有卓越的钝化特性,以弥补硅基表面的许多缺陷。
7 .电阻损耗是指太阳能电池中产生的正负电荷结合在一起,并因此在电池内部丢失,从而降低可以输出的电流和电压,从而降低太阳能电池的输出。
载流子是一种包含一个电子(负电)和一个空穴(正电)的电粒子。当电子带负电荷时,空穴却带着电子消失后留下的正电荷。
9温度系数是温度每升高一度,转换效率变化的比值。
10由松下在评估类似电池时所测量的数值。此前哈工大的温度系数为-0.29%每摄氏度。普通晶体硅太阳能电池的温度系数在每摄氏度-0.4 ~ -0.5%左右。(绝对值)越低,高温下转换效率下降越小。
11开路电压(Voc)是电池能够产生的最大电压。
12短路电流Isc (short circuit current)是指太阳能电池产生的最大电流。短路电流密度(Jsc)是用Isc除以电池面积得到的值。
13填充系数(FF)是太阳能电池可获得的最大功率除以开路电压和短路电流的乘积得到的值;越接近1,结果越好。