瑞士開發(fā)新型薄膜太陽能電池 光電轉(zhuǎn)化率達(dá)到20.4%

瑞士材料科技聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室一個(gè)研究小組開發(fā)出一種新的薄膜太陽能電池，以CIGS為光電轉(zhuǎn)換材料，用柔軟靈活的高分子聚合物作襯底，其光電轉(zhuǎn)化率達(dá)到20.4%。而此前的世界紀(jì)錄是該研究小組在2011年5月實(shí)現(xiàn)的18.7%。

為了大規(guī)模生產(chǎn)人們用得起的太陽能電池，全世界科學(xué)家一直致力于開發(fā)低成本太陽能電池，同時(shí)還要高效率、高產(chǎn)量、易于制造。CIGS在太陽能電池中極具成本效益優(yōu)勢(shì)。最近，瑞士材料科技聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室薄膜與光伏實(shí)驗(yàn)室的阿約提亞·蒂瓦里研究小組，成功地改進(jìn)了CICS層的性質(zhì)，使其能在更低溫度下生長(zhǎng)，終于使光電轉(zhuǎn)換率提高到20.4%。

這一效率值由德國(guó)弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所鑒定，甚至超過了玻璃基底的CICS太陽能電池，已經(jīng)相當(dāng)于多晶硅太陽能電池的最高效率。蒂瓦里說：“我們正在彌補(bǔ)薄膜太陽能電池和硅晶太陽能電池之間的效率鴻溝。”

研究人員指出，最早的世界紀(jì)錄是他們?cè)?999年實(shí)現(xiàn)的12.8%，2005年為14.1%，2010年為17.6%，到2011年達(dá)到18.7%。迄今為止，他們已將柔性CIGS太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化率提高了近一倍。“柔性CICS太陽能電池的這一系列紀(jì)錄，可以和最好的多晶硅太陽能電池性能相比。”瑞士材料科技聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室主管吉安-盧卡·波納說。

對(duì)許多應(yīng)用領(lǐng)域而言，超薄、輕質(zhì)、柔韌靈活的高性能太陽能組件極有吸引力，如太陽能發(fā)電廠、太陽能的屋頂和建筑表面、汽車、便攜電子設(shè)備等。它還可以用連續(xù)的“卷對(duì)卷”工藝來制造，使成本進(jìn)一步降低到和標(biāo)準(zhǔn)硅晶電池技術(shù)差不多的水平。

“下一步是與工業(yè)伙伴合作擴(kuò)大該技術(shù)規(guī)模，以‘卷對(duì)卷’制造工藝的成本效益優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)大片市場(chǎng)。”波納說。為了這一目標(biāo)，他們正在和一家名為Flisom的新創(chuàng)公司合作，將以工業(yè)化方式生產(chǎn)柔性CICS太陽能電池。