高效晶体硅太阳能电池研究有突破

2010-8-26 16:06 来源: 中国科学院
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  经过在8月初的论证,中科院微电子研究所在基于下转换原理的高效晶体硅太阳能电池研究中取得进展。

  世界光伏新能源产业近几年飞速发展,晶体硅光伏电池仍处于主流地位,占据78%的市场份额。据业界预测,未来10至15年之内晶体硅光伏电池仍将占据市场主导地位。晶体硅电池的理论极限效率为31%(称之为Shockley–Queisser极限, S-Q极限),如何突破S-Q极限,大幅度地提高对太阳光的利用率,是世界上光伏研究和产业界十分关注的热点研究方向。

  中科院微电子研究所微波器件与集成电路研究室贾锐研究员所带领的高效太阳能电池研究团队在国内率先开展了半导体纳米材料下转换晶体硅高效太阳能电池的研究,利用半导体纳米材料的尺寸量子限制效应来调节能带宽度,增加对短波长波段光的响应。

  该课题组目前已成功开发出新型半导体纳米材料,这种新型半导体材料能带宽度可以根据尺寸、材料组份等进行灵活调节。通过将该下转换材料与大规模量产型125mm×125mm晶体硅衬底结合,研究人员研制出下转换高效晶体硅电池。在对电池片进行封装后的相应的测试表明,下转换晶体硅电池明显地增强了在300-630nm波段光的吸收和利用,光谱响应增加的幅度提高了10%,明显提高了晶体硅电池的性能。

  贾锐研究员已受邀在8月召开的第二届中欧国际光伏论坛上作了专题报告,详细阐述和介绍了该研究成果,得到了中外专家及产业界的肯定和一致好评,为中科院微电子所在太阳能电池领域的研究发展奠定了良好的基础。