薄膜太陽能電池光電轉化率創新高

    據報道，瑞士材料科技聯邦實驗室（Empa）一個研究小組開發出一種新的薄膜太陽能電池，以CIGS（銅銦鎵硒）為光電轉換材料，用柔軟靈活的高分子聚合物作襯底，其光電轉化率達到20.4%。而此前的世界紀錄是該研究小組在2011年5月實現的18.7%。

    為了大規模生產人們用得起的太陽能電池，全世界科學家一直致力于開發低成本太陽能電池，同時還要高效率、高產量、易于制造。CIGS在太陽能電池中極具成本效益優勢。最近，瑞士材料科技聯邦實驗室薄膜與光伏實驗室的阿約提亞·蒂瓦里研究小組，成功地改進了CICS層的性質，使其能在更低溫度下生長，終于使光電轉換率提高到20.4%。

    這一效率值由德國弗勞恩霍夫太陽能系統（ISE）研究所鑒定，甚至超過了玻璃基底的CICS太陽能電池（20.3%），已經相當于多晶硅太陽能電池的最高效率。蒂瓦里說：“我們正在彌補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，最早的世界紀錄是他們在1999年實現的12.8%，2005年為14.1%，2010年為17.6%，到2011年達到18.7%。迄今為止，他們已將柔性CIGS太陽能電池的光電轉化率提高了近一倍。“柔性CICS太陽能電池的這一系列紀錄，可以和最好的多晶硅太陽能電池性能相比。”瑞士材料科技聯邦實驗室主管吉安-盧卡·波納說。

    對許多應用領域而言，超薄、輕質、柔韌靈活的高性能太陽能組件極有吸引力，如太陽能發電廠、太陽能的屋頂和建筑表面、汽車、便攜電子設備等。它還可以用連續的“卷對卷”工藝來制造，使成本進一步降低到和標準硅晶電池技術差不多的水平。 “下一步是與工業伙伴合作擴大該技術規模，以‘卷對卷’制造工藝的成本效益優勢占領大片市場。”波納說。為了這一目標，他們正在和一家名為Flisom的新創公司合作，將以工業化方式生產柔性CICS太陽能電池。