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新型復(fù)合材料助力簡化硅太陽能電池制造步驟

發(fā)布時間:2016-02-16 來源: 環(huán)球塑化網(wǎng) 專題: 材料研發(fā) 打印

環(huán)球塑化網(wǎng) www.PVC123.com 訊:

  近日,一個國際研究團隊?wèi)?yīng)用一種新型復(fù)合材料,簡化了硅太陽能電池的制造步驟,將無摻雜的硅電池光電轉(zhuǎn)化效率提高到19%。

新型復(fù)合材料助力簡化硅太陽能電池制造步驟
新型復(fù)合材料助力簡化硅太陽能電池制造步驟

  研究團隊另一成員斯蒂文·德·沃爾夫稱,該小組幾年前就發(fā)現(xiàn)了鉬氧化物的效用,此次利用瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院太陽能電池制造平臺,當(dāng)將之與硅晶片層結(jié)合后,鉬氧化物的表現(xiàn)非常出色,對制作晶體硅太陽能電池的標(biāo)準(zhǔn)流程做出了令人驚訝的改變。

  在這項研究中,研究團隊在太陽能電池面向太陽的硅晶片一側(cè),涂上一層超薄的氧化鉬材料,在其背面則用氟化鋰材料。兩個涂層只有幾十個納米厚且都透明,具有互補的電子結(jié)構(gòu),非常適合用于太陽能電池。

  研究小組希望,可以繼續(xù)測試更多的材料,看是否還有提高轉(zhuǎn)化效率的更好材料。

  目前大多數(shù)太陽能電池板主材料是晶體硅。晶體本身或者晶體上面沉積層會被摻雜一些其他金屬原子,這些原子既能與硅原子結(jié)合產(chǎn)生電子,又能有選擇地生成電子孔洞,兩種情況都能增強晶體的導(dǎo)電性。經(jīng)過摻雜過程的晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)化效率可以超過20%,而未經(jīng)摻雜的電池效率從未超過14%。

  摻雜過程能提高太陽能轉(zhuǎn)化效率,但會增加半導(dǎo)體元件的復(fù)雜性且降低其性能,掣肘接下來的制造流程。新研究中的特殊混合材料可以省略掉摻雜過程,只需簡單的7個步驟,就可將新材料和簡單涂層工藝結(jié)合起來以提高效率。

  作為美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室和加州大學(xué)伯克利分校訪問學(xué)者,詹姆斯·布洛克以第一作者的身份將相關(guān)成果發(fā)表在《自然·能源》上,他說:“我們制造的太陽能電池結(jié)構(gòu)很簡單,能有效降低成本。”

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