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中科院韩培德课题组单晶硅电池效率达到20%

2013-03-21 11:13
潇纵
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  中国科学院半导体研究所韩培德研究员领导的光伏能源组日前宣布,该团队瞄准光伏企业需求,经过多年苦战,在国产直拉N型单晶硅(Cz)衬底上采用离子注入等技术,研发出了效率达到20%的太阳能电池,该结果已经过中国计量科学研究院检测。

  该团队目前电池的尺寸为9x9mm2,采用了包括离子注入、选择性发射极、入射光减反和背面局部重掺等多种技术。电池短路电流密度JSC=43.9mA/cm2,开路电压VOC=602mV,填充因子FF=0.758,效率达到20.0%。另外,由于目前工艺尚不成熟,采用的硅片过厚(380mm),电池效率仍有进一步提升空间。

  韩培德研究员在接受采访时表示,该太阳电池具有两大特点,首先其衬底中少子寿命长;其次工艺中避免了高温对晶硅的损害。他认为团队目前的技术路线是下一代高效晶硅太阳电池的发展方向之一。

  他表示尽管政府介入光伏产业过多,企业盲目扩张,产品供大于求,但这种惨烈的竞争直接导致了光伏组件价格快速降低,从目前的价格和成本来看,人们有理由相信:在不久的将来单晶硅/多晶硅太阳电池将实现光电转换效率≥20%,电力成本≤$0.5/W,制造成本≤$100/m2的目标。单晶硅/多晶硅太阳电池在光伏能源中的主导地位将保持长期不变。正因如此,将研究与生产同步、目标与产品兼容,不断提高单晶硅/多晶硅电池效率、形成自主知识产权,这在引领光伏企业向前发展的进程中具有更加重要的战略意义。

  据了解,韩培德研究员的光伏能源组隶属于中国科学院半导体研究所、集成光电子学国家重点实验室,该研究组以晶体硅太阳电池的研究为基础,以缩短产线电池与实验室电池差距为目标,同时开展高倍聚光晶体硅太阳电池的研究。针对当前光伏低谷的产业形势,课题组提出了“提效率、重检测、降成本、促应用” 十二字方针,以此作为该组日常工作指南,努力走一条与企业需要相结合的研发道路。下一步他们在继续提高电池效率的同时,对现有技术进行中试,并在产线上加以推广和应用。

  该研究项目得到国家973项目“新型微纳结构硅材料及其广谱高效太阳能电池研究”( 2010CB933800)和国家自然科学基金“基于黑硅材料的高效太阳电池研究”( 60976046)的资金支持。

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