【材料】薄膜太阳能电池光电转化率再创新高

    薄膜太阳能电池光电转化率再创新高

据物理学家组织网1月17日报道，瑞士材料科技联邦实验室一个研究小组开发出一种新的薄膜太阳能电池，以cigs(铜铟镓硒)为光电转换材料，用柔软灵活的高分子聚合物作衬底，其光电转化率达到20.4%。而此前的世界纪录是该研究小组在2011年5月实现的18.7%。

为了大规模生产人们用得起的太阳能电池，全世界科学家一直致力于开发低成本太阳能电池，同时还要高效率、高产量、易于制造。cigs在太阳能电池中极具成本效益优势。最近，瑞士材料科技联邦实验室薄膜与光伏实验室的阿约提亚·蒂瓦里研究小组，成功地改进了cics层的性质，使其能在更低温度下生长，终于使光电转换率提高到20.4%。

这一效率值由德国弗劳恩霍夫太阳能系统(ise)研究所鉴定，甚至超过了玻璃基底的cics太阳能电池(20.3%)，已经相当于多晶硅太阳能电池的最高效率。蒂瓦里说：“我们正在弥补薄膜太阳能电池和硅晶太阳能电池之间的效率鸿沟。”

研究人员指出，最早的世界纪录是他们在1999年实现的12.8%，2005年为14.1%，2010年为17.6%，到2011年达到18.7%。迄今为止，他们已将柔性cigs太阳能电池的光电转化率提高了近一倍。“柔性cics太阳能电池的这一系列纪录，可以和最好的多晶硅太阳能电池性能相比。”瑞士材料科技联邦实验室主管吉安-卢卡·波纳说。

对许多应用领域而言，超薄、轻质、柔韧灵活的高性能太阳能组件极有吸引力，如太阳能发电厂、太阳能的屋顶和建筑表面、汽车、便携电子设备等。它还可以用连续的“卷对卷”工艺来制造，使成本进一步降低到和标准硅晶电池技术差不多的水平。

“下一步是与工业伙伴合作扩大该技术规模，以‘卷对卷’制造工艺的成本效益优势占领大片市场。”波纳说。为了这一目标，他们正在和一家名为flisom的新创公司合作，将以工业化方式生产柔性cics太阳能电池。

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