砷化镓薄膜太阳能电池刷新转换效率记录

2011-11-29 15:14:26来源: 精实新闻

薄膜太阳能电池虽成本低廉,惟在商业应用方面受制于转换效率上限,应用多仅限于日照强度高且密集的地区,不过美国科学家已透过砷化镓(GaAs)材料,研发出最高转换效率达到28.4%的薄膜太阳能电池,其转换率不仅优于CIGS(硒化铜铟镓)薄膜太阳能的14%至19%,更进一步逼近单结(p-n junction)薄膜太阳能电池33.5%的物理极限。

据美国物理学家组织网(physorg.com)报导,过去,提升太阳能电池转换率的关键在于让电池吸收更多光子、并将之转换为电子提取出来,化为电能;不过新型的砷化镓薄膜太阳能电池,强调的是提取那些衰变电子发出的外部荧光,并进一步将之化为电能,两两加成下,可快速将实际光电转换率往物理极限推进。

在此技术基础下,未来用砷化镓制造的薄膜太阳能电池,将有机会一再刷新转换效率的实验记录。
薄膜太阳能电池因其使用的半导体材料较少,因此与晶粒型太阳能电池相比,具备相当的成本效益,惟也因其较低的转换效率,在日照度有限的地区难以大规模应用。新型的砷化镓薄膜太阳能电池,透过更佳的转换率,可望打破此一极限,若再配合聚光透镜,则其转换效率更可一口气拉高至30%以上,与高聚光型(High Concentration Photovotaic, HCPV)芯片砷化镓太阳能电池转换率缺口可望缩小。

透过单结薄膜技术,美国科学家已用砷化镓材料制造出了最高转化效率达28.4%的薄膜太阳能电池。这种电池不仅有望进一步推进太阳能电池转换效率记录,其单位发电成本也低于其他包括硅晶、砷化镓高聚光型太阳能电池,尽管砷化镓较硅晶、CIGS薄膜材料来得贵,不过在高光电转换率的支撑下,性价比已优于其他材料,是制造太阳能电池相当理想的材料。

不过,在量产技术尚未完全到位之前,砷化镓太阳能电池仍以HCPV系统为主流,预期要再3至5年以上时间,砷化镓薄膜太阳能电池才能导入量产、进而投入商业应用运转。

关键字:砷化镓  薄膜  太阳  太阳能

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2011/1129/article_6645.html
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