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大尺寸有机太阳能电池、效率超过24%的单元

   2013-08-22 日经电子14650
夏普在转换效率方面逼近“两强” 

       采用无机材料的各种太阳能电池也提高了特性。比如夏普正在开发的、组合异质结和背接触构造的单晶太阳能电池“新一代BlackSolar”,小尺寸电池单元的转换效率达到了24.2%(图2)。该公司在2012年12月举行的PV Japan 2012上也展示了这种太阳能电池,但当时的转换效率为21.7%。仅半年左右的时间就大幅提高了2.5个百分点。夏普未公布该电池的详情,此次的短路电流密度似乎达到了约41mA/cm2,比半年前的约40mA/cm2增加了2%以上。 

图2:半年将转换效率提高2.5个百分点
夏普展出的新一代BlackSolar单元(a)。转换效率由在2012年12月举行的“PV Japan 2012”上展出时的21.7%,大幅提高到了24.2%。短路电流密度似乎由上次的约40mA/cm2增加到了约41mA/cm2(b)。


       目前,在单晶硅太阳能电池方面,松下的转换效率为24.7%,SunPower为24.2%。此次夏普的24.2%与SunPower的转换效率相同,但电池单元的尺寸方面,夏普为19mm见方,而SunPower约为13cm见方,在尺寸上还有差距。不过,从夏普提高转换效率的势头来看,在不久的将来,或许会威胁到SunPower和松下的地位。 

CIGS类太阳能电池的转换效率也有望突破20%大关 

       由CuInGaSSe(CIGS)类化合物构成的太阳能电池的性能也有所提高。Solar Frontier在PV Japan 2013开幕前一天宣布,将于当月开始供货转换效率为13.8%的“CIS型”太阳能电池模块(图3(a))。这一转换效率在CIGS类太阳能电池产品中为世界最高水平。 

图3:实现与结晶硅型太阳能电池相当的转换效率
Solar Frontier于2013年7月发布的两款CIS型太阳能电池模块产品(a),以及昭和壳牌石油在NEDO展区展示的转换效率为17.5%的CIS型太阳能电池模块(b)。


       此外,在此次展会上,Solar Frontier的母公司——昭和壳牌石油还在NEDO的展区展示了转换效率为17.5%的30cm见方的CIS型太阳能电池模块(图3(b))。虽然“要想量产还需要稍加改进”(NEDO),但昭和壳牌石油和Solar Frontier都在小尺寸电池单元中实现了19.7%的转换效率,突破20%大关指日可待。据Solar Frontier介绍,CIGS类太阳能电池因耐热性高等原因,在与相同额定输出功率的太阳能电池模块比较时,实际发电量“超过了一般的结晶硅型太阳能电池”。 
 
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