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本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。

在9月21-25日于德国汉堡召开的欧洲太阳能光伏会议上,欧洲微电子技术中心(IMEC)介绍了该中心在太阳电池研制上取得的两项最新成果。IMEC是一家从事微电子和纳米技术的独立研发中心,具有世界级技术领导地位。
机械叠层多结GaAs/Ge太阳能电池
机械叠层多结GaAs/Ge太阳电池是IMEC首次在生产机械叠层、高效多结太阳电池方面提出的新技术,目的是可以产生不低于40%的转化效率。
在这种电池(如图1)的叠层顶部有一端连接4um厚的GaAs电池,在红外光线的照射下,它非常明晰。电池效率达到23.4%,非常接近标准GaAS电池效率。IMEC成功地将这种顶部的GaAs电池置于Ge电池上,从而形成一种机械叠层;在叠层中,底部Ge电池分开连接,效率可达到3~3.5%,高于最先进的单片集成电路中叠层InGaP/(In)GaAs/Ge电池底部Ge电池的效率。对此,IMEC的研究组长Giovanni Flamand预计2010年将开始进行第一轮对三结电池的研制工作。
该电池充分显示了IMEC在机械叠层、高效、三结InGaP/GaAs/Ge太阳电池生产的技术实力,因为同时得具备世界级薄膜III-V电池、Ge底部电池的制造技术和将这些电池层叠起来的机械加工技术。据预计,和目前单片电路三结太阳电池40%的转化效率相比,该电池要高1~2%。此外,这种新电池展现出一种增强型光谱效应。和单一材料相比,叠层太阳电池中结合了由多种不同材料制成的单体电池,能够捕获并转化更多能量的太阳光。
IMEC光伏项目主任Jef Poortmans博士表示:虽然机械叠层的处理和连接方法非常复杂,但它们显然能够提高太阳电池的转化效率和能量。
125cm2太阳电池效率达到18.4%
IMEC研制出了一种效率可达18.4%的大面积太阳电池,和标准的i-PERC 电池加工方式相比,这种新电池包括一个浅窄的发射器,是通过对铜板进行先进金属硬化处理而制成的。试验结果是在面积为125cm2的大面积电池上获得的,目前,已确认了其工业生产的可行性。
IMEC光伏项目主任Jef Poortmans博士表示:在IMEC制定更加廉价有效的硅晶体太阳电池的目标(目标电池的厚度为40um、效率高于20%)中,这些新研制的电池和开发的金属化叠层技术离成功更近了一步。电池因为发射器对蓝光的响应更强烈从而获得较高的转化效率
电池前端连接中应用了一项金属硬化叠层新技术,这较为适合当地防反射涂层开口。IMEC项目经理Joachim John表示:利用铜代替银的方法有利于太阳电池可持续性生产;IMEC具有硅镀铜的丰富经验,因而可以做到这一点。IMEC在丝网印刷联结的应用中也获得了类似效率结论。这种采用铜基的联结方法取得结果在可持续性生产和低成本应用方面非常令人鼓舞。(魏 凤 摘译)
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