夏普开发出新构造结晶硅型太阳能电池【2】

全球最高效率不断被刷新

除了结晶硅型太阳能电池以外，化合物多接合型太阳能电池和CIS类太阳能电池也在PVJapan 2012上发布了转换效率得到提高的成果。其中，在化合物多接合型太阳能电池领域，夏普凭借约1cm见方的小型单元，实现了37.7％这一非聚光时的全球最高单元转换效率（图2）。在约一年的时间里，夏普将自己在2011年11月创造的36.9％的记录提高了0.8个百分点。

图2：化合物多接合型单元的转换效率达到37.7％ 夏普凭借化合物多接合型太阳能电池单元，实现了37.7％的转换效率（a）。单元构造采用由顶层、中层和底层构成的三接合型（b）。在非聚光转换效率中为全球最高值（c）。（图：夏普）

为转换效率的提高作出贡献的是单元边缘处理方式的改进。此前一直采用的方法是，将吸收波长各不相同的三层光吸收层层叠起来，然后形成图案，再通过湿法蚀刻（Wet Etching）对单元边缘进行处理。由于湿法蚀刻具有各向同性，因此，上层的光吸收层被大量削去,单元变成梯形。上层被削去的部分无助于发电，因此成为转换效率下降的一个因素。此次，夏普精细地调整了蚀刻液的成分和处理时间等，试着三层基本上都可以垂直蚀刻。由此，将短路电流密度从14.1mA/cm2提高至14.6mA/cm2。

图3：刷新无镉CIS类太阳能电池的最高效率 CIS类太阳能电池的转换效率中为全球最高值。（图由本刊根据Solar Frontier的展板资料制作)

在CIS类太阳能电池方面，Solar Frontier凭借尺寸仅为0.481cm2的小型单元，实现了19.5％的单元转换效率。虽然没有公开为效率提高作出贡献的技术详情，不过已经得知，这一转换效率是不使用镉（Cd）的CIS类太阳能电池中全球最高的（图3）。由于逼近使用镉的CIS类太阳能电池的20.3％的最高转换效率，因此估计很快就能实现真正的全球最高值。（日经能源环境网 供稿）