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新制成太陽能電池效率將更為普及
日期:2019-07-01   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhangwenchi 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:美國科學(xué)家針對(duì)目前太陽能制造成本高昂,透過全新的制程,可望能降低高效率多接面太陽能電池的成本,使未來高效率電池普及。

目前市面上太陽能板轉(zhuǎn)換效率大多落在20%左右,當(dāng)然也不是沒有更高效率的面板,只不過這些太陽能板因?yàn)橹圃炖щy,成本非常高昂。對(duì)此,美國科學(xué)家已透過全新的制程,或許能降低高效率多接面太陽能電池(multi-junction cell)的成本。

多接面太陽能板是由不同能隙的半導(dǎo)體組成,就某方面來說就是個(gè)串疊型太陽能電池,像是先前德國夫朗和斐協(xié)會(huì)太陽能研究所就將硅電池與三五族的砷化鎵、磷化銦鎵結(jié)合,這類太陽能板可吸收的光譜能量較廣,轉(zhuǎn)換效率相當(dāng)高,最高紀(jì)錄曾達(dá)到45%,但多接面太陽能電池的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,不同材料會(huì)有不同的結(jié)構(gòu),相當(dāng)考驗(yàn)電荷傳輸與收集,各層間流通的電流都得保持一致,避免電流損耗。

通常多接面太陽能結(jié)構(gòu)從底部到頂層分別為:基板、底部電池胞、穿隧二極管、頂部電池胞與抗反射層??茖W(xué)家為了順利傳輸電荷,會(huì)在不同層之間打造隧道結(jié)(tunnel junction),透過量子穿隧效應(yīng)(quantum tunnelling effect)導(dǎo)通層與層之間的電流,這也進(jìn)一步提高成本與建造難易度。

對(duì)此,美國北卡羅萊納州立大學(xué)(NC State University)團(tuán)隊(duì)已開發(fā)出更簡單的電池制造方法,在該實(shí)驗(yàn)中,透過在硅晶太陽能電池上直接堆棧砷化鎵太陽能電池,并利用金屬間的鑒結(jié)來結(jié)合太陽能電池中不同的材料。

北卡羅萊納州立大學(xué)電機(jī)工程系名譽(yù)教授Salah Bedair表示,銦是一切的關(guān)鍵,團(tuán)隊(duì)在電池的金屬接面附上銦薄膜,這種金屬在常溫常壓下容易鑒結(jié),因此團(tuán)隊(duì)能透過機(jī)械堆棧跟電性聯(lián)接來結(jié)合兩種材料,最終制成太陽能電池。

團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,透過該制造方法,科學(xué)家將能善加利用現(xiàn)有的技術(shù)與太陽能電池,不需要再開發(fā)全新的電池。Bedair指出,太陽能電池制造商最佳化現(xiàn)有制程或產(chǎn)品后,或許就能提高制造多接面太陽能電池的效率,進(jìn)一步降低成本。

原標(biāo)題:新制程可望降低多接面太陽能成本 未來高效率電池將更普及
 
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