日研制出非硅系高光電轉(zhuǎn)換率太陽能電池

    日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所16日發(fā)布新聞公告宣稱，該所的太陽光發(fā)電研究中心研制出一種新型太陽能電池，重量輕，體積小，可彎曲，較重要的是可以效率高率地將太陽光轉(zhuǎn)化為電能，將使用銅銦鎵硒（CIGS）薄膜的可彎曲太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，由17.5％提高到17.7％。這項研究成果因此被業(yè)界稱為一項技術(shù)飛躍。

　　據(jù)介紹，這種太陽能電池的核心部位———光電轉(zhuǎn)換層采用的是一種由銅、銦、鎵、硒合成的半導體材料———銅銦鎵硒（CIGS）薄膜。這種半導體材料具有轉(zhuǎn)化率高、不易老化、經(jīng)久耐用、耐放射線等優(yōu)點。更重要的是，使用CIGS薄膜作光電轉(zhuǎn)換層，可以將其厚度做到幾微米，因而大大縮小了太陽能電池的體積。此外，由于十分輕薄，該材料制成的太陽能電池還可以彎曲，能夠應(yīng)用于凹凸的墻面和物體表面，顯現(xiàn)出十分廣闊的應(yīng)用前景。

　　但是，單以CIGS材料進行光電轉(zhuǎn)換，其效率還不能滿足需要，為此研究人員嘗試使用各種方法提高其光電轉(zhuǎn)換效率。較終，研究人員通過在基板上鋪設(shè)穩(wěn)定的堿化合物硅酸鹽玻璃層的方法解決了這一難題。堿化合物硅酸鹽玻璃層位于CIGS材料層與基板之間，可以大幅度促進CIGS材料層的能量轉(zhuǎn)換。試驗結(jié)果顯示，這種經(jīng)過改良的太陽能電池的有效面積效率（按太陽能電池除網(wǎng)狀電較之外的受光面積所換算出來的實際轉(zhuǎn)換效率）達到了17.7％，創(chuàng)造了世界記錄。而此前世界上能量轉(zhuǎn)換效率能達到12％以上的太陽能電池也不過只有兩三例。

　　此外，為配合這種新型太陽能電池的生產(chǎn)，日本帝人公司還開發(fā)出一種新的工藝，這種工藝可以使被用作CIGS電池基板的聚合物材料直接在玻璃板上生成，在這種玻璃板上制造CIGS電池之后，可以很方便地直接將已經(jīng)與CIGS材料緊密地結(jié)合在一起的聚合物基板剝離下來，大大減輕了電池制造方面的難度。

　　該所下一步的研究目標是將這種提高光電轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)，應(yīng)用于相當于實用尺寸的太陽能電池模塊中。