瑞士材料科技聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)出一種新的薄膜太陽(yáng)能電池，以CIGS為光電轉(zhuǎn)換材料，用柔軟靈活的高分子聚合物作襯底，其光電轉(zhuǎn)化率達(dá)到20.4%。而此前的世界紀(jì)錄是該研究小組在2011年5月實(shí)現(xiàn)的18.7%。
為了大規(guī)模生產(chǎn)人們用得起的太陽(yáng)能電池，全世界科學(xué)家一直致力于開(kāi)發(fā)低成本太陽(yáng)能電池，同時(shí)還要高效率、高產(chǎn)量、易于制造。CIGS在太陽(yáng)能電池中極具成本效益優(yōu)勢(shì)。最近，瑞士材料科技聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室薄膜與光伏實(shí)驗(yàn)室的阿約提亞·蒂瓦里研究小組，成功地改進(jìn)了CICS層的性質(zhì)，使其能在更低溫度下生長(zhǎng)，終于使光電轉(zhuǎn)換率提高到20.4%。
這一效率值由德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所鑒定，甚至超過(guò)了玻璃基底的CICS太陽(yáng)能電池，已經(jīng)相當(dāng)于多晶硅太陽(yáng)能電池的最高效率。蒂瓦里說(shuō)：“我們正在彌補(bǔ)薄膜太陽(yáng)能電池和硅晶太陽(yáng)能電池之間的效率鴻溝。”
研究人員指出，最早的世界紀(jì)錄是他們?cè)?999年實(shí)現(xiàn)的12.8%，2005年為14.1%，2010年為17.6%，到2011年達(dá)到18.7%。迄今為止，他們已將柔性CIGS太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率提高了近一倍。“柔性CICS太陽(yáng)能電池的這一系列紀(jì)錄，可以和最好的多晶硅太陽(yáng)能電池性能相比。”瑞士材料科技聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室主管吉安-盧卡·波納說(shuō)。
對(duì)許多應(yīng)用領(lǐng)域而言，超薄、輕質(zhì)、柔韌靈活的高性能太陽(yáng)能組件極有吸引力，如太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)、太陽(yáng)能的屋頂和建筑表面、汽車(chē)、便攜電子設(shè)備等。它還可以用連續(xù)的“卷對(duì)卷”工藝來(lái)制造，使成本進(jìn)一步降低到和標(biāo)準(zhǔn)硅晶電池技術(shù)差不多的水平。
“下一步是與工業(yè)伙伴合作擴(kuò)大該技術(shù)規(guī)模，以‘卷對(duì)卷’制造工藝的成本效益優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)大片市場(chǎng)。”波納說(shuō)。為了這一目標(biāo)，他們正在和一家名為Flisom的新創(chuàng)公司合作，將以工業(yè)化方式生產(chǎn)柔性CICS太陽(yáng)能電池。 ▇
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