作者:高长安 于冬伟 来源:中国科学报 发布时间:2020/3/12 18:55:24
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河北大学成果或进一步降低硅太阳电池制造成本

 

记者3月12日从河北大学获悉,该校物理学院光伏技术课题组陈剑辉等人经过努力探索,不断开辟晶体硅表面钝化领域新的研究方向,为太阳电池提供新的低成本技术路线,克服高温和真空重装备的技术障碍,给未来进一步降低硅太阳电池制造成本提供了科学基础和技术思路。相关成果发表于《先进能源材料》。

同时,课题组与德国卡尔斯鲁厄理工学院合作,将有机钝化技术应用到碳纳米管硅异质结电池,提出了“具有钝化概念功能的载流子选择接触”的概念,实现了同类电池中最高效率和最大面积记录的突破,进一步证实了“低维+有机钝化”是一种新的具有很大潜力的高效电池技术,相关成果发表于《先进功能材料》。

降低成本和提高转换效率是光伏产业永恒的主题。硅太阳电池产业化关键技术—高温或高真空掺杂和介电薄膜钝化,已将电池转换效率提升至接近理论极限,但高温和真空技术严重制约了其成本的进一步降低。据悉,陈剑辉等人早在2017年就已发现带有磺酸基团的聚合物薄膜具有高质量的钝化效果,为晶体硅表面钝化探索出一条低成本技术路线,同时也开辟了晶体硅表面钝化领域一个新的研究方向———新型聚合物钝化技术。

最近,陈剑辉等人又发现低维导电材料可以很好地结合有机钝化技术,实现导电和钝化的双重效果。通过相关技术,获得导电-钝化相图,发现了“导电-钝化共存相”,并提出了“导电的钝化性接触”的概念,从科学上解决了“导电不钝化钝化不导电”的矛盾,使得硅太阳电池技术仅用单层薄膜就可以同时实现两种物理效果,大大简化制备工艺。初步应用在多晶硅电池上实现了18.8%的电池效率,与工业数据相当,但工艺上不再涉及高温和真空技术。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/aenm.201903851

                                https://doi.org/10.1002/adfm.202000484

 

 
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