我國CdTe多晶薄膜電池取得新進展 轉化效率達14.4%

2020-11-27 OFweek維科網

　　日前，中國科學院電工研究所化合物薄膜太陽能電池研究組在CdTe多晶薄膜電池上取得新進展，該團隊在普通廉價玻璃上製備出了厚度僅為2 μm的CdTe多晶薄膜，經中國科學院太陽光伏發電系統和風力發電系統質量檢測中心認證，其轉化效率達到14.4%，距2012年報導的12.78%轉化效率又上了一個臺階，這標誌著電工所在CdTe薄膜太陽能電池研究方面取得重要進展。

　　CdTe為直接帶隙半導體，室溫帶隙寬度為1.45 eV，帶隙值與太陽光譜非常匹配。CdTe吸收係數大於104/cm，只需要1 μm就可以吸收99 %以上、波長小於826 nm的可見光。厚度僅為矽太陽能電池厚度的1/100，製作周期短、成本低、適合於大規模生產。因此，以CdTe薄膜太陽能電池為代表的薄膜太陽電池因其高轉換效率、低成本和高穩定性倍受科研和產業關注。

　　今年2月，美國First Solar公司通過氣相輸運方法這種高溫製備方法，製備的小面積CdTe太陽能電池的轉化效率達到了20.4%，與多晶矽電池相同。3月，組件的全面積效率達到了17.0%，這種技術的生產成本也率先降低到了$0.55/Wp，是生產成本最低的太陽能電池技術，但其規模生產工藝技術一直為美國少數企業所壟斷。此外，使用低溫製備方法磁控濺射技術製備的CdTe多晶薄膜電池最高效率由美國Toledo大學保持，轉化效率為14.5%。

　　此次，電工所在沒有使用高阻層的情況下，採用全國產化設備和原料，製備出轉化效率達到14.4%的CdTe電池，充分證明了只要研究好器件製備的工藝技術，就能做到國外相同的水平。這一研究成果為我國CdTe薄膜太陽能電池的研究和產業化奠定了基礎，將使我國在CdTe電池產業化得到長足發展。

　　以上工作得到了中國科學院百人計劃擇優支持、電工所所科研基金的大力支持。

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