夏普開發出新構造結晶硅型太陽能電池【2】

全球最高效率不斷被刷新

除了結晶硅型太陽能電池以外，化合物多接合型太陽能電池和CIS類太陽能電池也在PVJapan 2012上發布了轉換效率得到提高的成果。其中，在化合物多接合型太陽能電池領域，夏普憑借約1cm見方的小型單元，實現了37.7％這一非聚光時的全球最高單元轉換效率（圖2）。在約一年的時間裡，夏普將自己在2011年11月創造的36.9％的記錄提高了0.8個百分點。

圖2：化合物多接合型單元的轉換效率達到37.7％ 夏普憑借化合物多接合型太陽能電池單元，實現了37.7％的轉換效率（a）。單元構造採用由頂層、中層和底層構成的三接合型（b）。在非聚光轉換效率中為全球最高值（c）。（圖：夏普）

為轉換效率的提高作出貢獻的是單元邊緣處理方式的改進。此前一直採用的方法是，將吸收波長各不相同的三層光吸收層層疊起來，然后形成圖案，再通過濕法蝕刻（Wet Etching）對單元邊緣進行處理。由於濕法蝕刻具有各向同性，因此，上層的光吸收層被大量削去,單元變成梯形。上層被削去的部分無助於發電，因此成為轉換效率下降的一個因素。此次，夏普精細地調整了蝕刻液的成分和處理時間等，試著三層基本上都可以垂直蝕刻。由此，將短路電流密度從14.1mA/cm2提高至14.6mA/cm2。

圖3：刷新無鎘CIS類太陽能電池的最高效率 CIS類太陽能電池的轉換效率中為全球最高值。（圖由本刊根據Solar Frontier的展板資料制作)

在CIS類太陽能電池方面，Solar Frontier憑借尺寸僅為0.481cm2的小型單元，實現了19.5％的單元轉換效率。雖然沒有公開為效率提高作出貢獻的技術詳情，不過已經得知，這一轉換效率是不使用鎘（Cd）的CIS類太陽能電池中全球最高的（圖3）。由於逼近使用鎘的CIS類太陽能電池的20.3％的最高轉換效率，因此估計很快就能實現真正的全球最高值。（日經能源環境網 供稿）