中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所韓培德研究員領(lǐng)導(dǎo)的光伏能源組日前宣布,該團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)光伏企業(yè)需求,經(jīng)過多年苦戰(zhàn),在國(guó)產(chǎn)直拉N型單晶硅(Cz)襯底上采用離子注入等技術(shù),研發(fā)出了效率達(dá)到20%的太陽能電池,該結(jié)果已經(jīng)過中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院檢測(cè)。
該團(tuán)隊(duì)目前電池的尺寸為9x9mm2,采用了包括離子注入、選擇性發(fā)射極、入射光減反和背面局部重?fù)降榷喾N技術(shù)。電池短路電流密度JSC=43.9mA/cm2,開路電壓VOC=602mV,填充因子FF=0.758,效率達(dá)到20.0%。另外,由于目前工藝尚不成熟,采用的硅片過厚(380mm),電池效率仍有進(jìn)一步提升空間。
韓培德研究員在接受采訪時(shí)表示,該太陽電池具有兩大特點(diǎn),首先其襯底中少子壽命長(zhǎng);其次工藝中避免了高溫對(duì)晶硅的損害。他認(rèn)為團(tuán)隊(duì)目前的技術(shù)路線是下一代高效晶硅太陽電池的發(fā)展方向之一。
他表示盡管政府介入光伏產(chǎn)業(yè)過多,企業(yè)盲目擴(kuò)張,產(chǎn)品供大于求,但這種慘烈的競(jìng)爭(zhēng)直接導(dǎo)致了光伏組件價(jià)格快速降低,從目前的價(jià)格和成本來看,人們有理由相信:在不久的將來單晶硅/多晶硅太陽電池將實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率≥20%,電力成本≤$0.5/W,制造成本≤$100/m2的目標(biāo)。單晶硅/多晶硅太陽電池在光伏能源中的主導(dǎo)地位將保持長(zhǎng)期不變。正因如此,將研究與生產(chǎn)同步、目標(biāo)與產(chǎn)品兼容,不斷提高單晶硅/多晶硅電池效率、形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),這在引領(lǐng)光伏企業(yè)向前發(fā)展的進(jìn)程中具有更加重要的戰(zhàn)略意義。
據(jù)了解,韓培德研究員的光伏能源組隸屬于中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、集成光電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,該研究組以晶體硅太陽電池的研究為基礎(chǔ),以縮短產(chǎn)線電池與實(shí)驗(yàn)室電池差距為目標(biāo),同時(shí)開展高倍聚光晶體硅太陽電池的研究。針對(duì)當(dāng)前光伏低谷的產(chǎn)業(yè)形勢(shì),課題組提出了“提效率、重檢測(cè)、降成本、促應(yīng)用” 十二字方針,以此作為該組日常工作指南,努力走一條與企業(yè)需要相結(jié)合的研發(fā)道路。下一步他們?cè)诶^續(xù)提高電池效率的同時(shí),對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行中試,并在產(chǎn)線上加以推廣和應(yīng)用。
該研究項(xiàng)目得到國(guó)家973項(xiàng)目“新型微納結(jié)構(gòu)硅材料及其廣譜高效太陽能電池研究”( 2010CB933800)和國(guó)家自然科學(xué)基金“基于黑硅材料的高效太陽電池研究”( 60976046)的資金支持。
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