12-16-2012夏普创造36.9%太阳能电池效率新纪录

日本夏普公司4日宣布,已成功研发出光电转化率高达36.9%的太阳能电池,刷新了公司2009年创下的35.8%的世界纪录。新成果可应用于人造卫星等,预计2014年后投入实际使用。刷新纪录的是夏普“化合物太阳能电池”。该电池的特点是不使用硅,而是以铟、镓等多种元素为材料,具有三层叠加的光吸收层。研究人员减小了电池各层结合处的电阻,成功提升了转换率。

三结复合太阳能电池结构,来源:夏普公司

       夏普公司已经取得世界最高非聚光太阳能电池转换效率,就是36.9%,他们使用的是一种三结复合太阳能电池,这种太阳能电池具有堆叠式三层结构。

       三结复合太阳能电池采用光子吸收层,制备这种吸收层采用的化合物包含两种或更多的元素,比如铟(indium),镓(gallium)。由于它们的转换效率高,这种复合太阳能电池主要用于太空卫星。

太阳能光子能量的波长分布和三结太阳能电池的波长灵敏度,来源:夏普公司

       自2000年以来,夏普一直追求研究和开发三结复合太阳能电池,实现了很高的转换效率,采用堆叠的三个光子吸收层。2009年,夏普成功地提高电池转换效率,达到35.8%,采用专用技术,可有效地制备堆叠式三层结构,用铟镓砷化物(InGaAs:indiumgalliumarsenide)作为底层。

      最近这次增加转换效率,是通过提高太阳能电池的最大输出功率取得的,因为降低了连接区的电阻,这些连接区是连接串联太阳能电池各层所必须的。

      夏普取得这一最新突破,源自一项研发规划,这项规划的推动者是日本新能源和工业技术开发组织(NEDO:New EnergyandIndustrial Technology Development Organization),主题是“研究和开发创新的太阳能电池”。测量数值是36.9%,这创造了新纪录,是世界上最高的非聚光转换效率,已经被国家先进工业科技研究所(AIST:NationalInstituteofAdvancedIndustrialScienceandTechnology)证实。

       在未来,这些工艺可以把超薄光伏层转移到薄膜基材上,制成轻便、柔性太阳能电池。在未来几年,夏普公司的目标是充分利用这项最新开发成果,用于聚光型太阳能电池,也用于一些实际应用,比如空间卫星和飞行器,以及陆地车辆。