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松下晶体硅太阳能电池转换效率达到24.7%超SunPower

2013-03-12 17:16
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  据报道松下开发的面积超过100cm2的实用级别晶体硅太阳能电池单元实现了24.7%这一世界最高的单元转换效率,比美国SunPower公司2010年达成的24.2%高出0.5个百分点。晶体硅太阳能电池单元的理论效率为29%,但在实用级别,25~26%已经是极限。松下表示,“此次的成果明确了超过25%所需要克服的问题”,计划进一步挑战极限值。

松下晶体硅太阳能电池转换效率达到24.7%

  此次开发的“HIT太阳能电池”单元

  达到24.7%转换效率的是在单晶硅晶圆两面形成非晶硅层的异质结构造的“HIT太阳能电池”。非晶硅层可减少硅晶圆表面的结晶缺陷、抑制再结合损失,因此容易提高电压。但受非晶硅层、透明导电膜和表面电极等的影响,有部分太阳光被遮挡,因此很难提高电流值。

  松下通过降低光学损失和载流子再结合损失等,使单元转换效率达到了24.7%(a)。与SunPower公司的单元相比,短路电流密度稍低(b)。

  松下一直在设法提高太阳能电池单元的转换效率,2011年使厚度只有98μm的HIT太阳能电池的单元转换效率达到23.7%,2012年提高至23.9%。该公司此次通过提高电极的宽高比以及抑制透明导电膜的光吸收,将短路电流密度由2012年的38.9mA/cm2成功提高到了39.5mA/cm2。这为单元转换效率一举提高0.8个百分点做出了巨大贡献。

  SunPower采用的背接触构造由于表面没有电极,因此容易提高电流值。2010年该公司开发的单元的短路电流密度为40.46mA/cm2。松下此次实现了与之接近的电流密度,并自信地表示,“这表明电流值还有改善的空间”。

  松下虽然在研发水平的转换效率方面超过了SunPower,但在量产品方面还远远落后于SunPower。目前松下量产单元的转换效率为21.6%,而SunPower已经在量产转换效率达到24.2%的单元。

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