18.7%!Empa創造柔性CIGS電池片轉換效率新記錄

2020-11-29 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:  近日，瑞士聯邦材料測試與開發研究所(Empa)的Ayodhya Tiwari教授及其所帶領的研發團隊製造出了轉化效率18.7%的柔性CIGS電池，一舉打破了該機構此前於2010年6月創下的17.6%效率記錄。這項全新的紀錄已經獲得了德國佛朗霍恩斯太陽能系統研究院的獨立認證。

「柔性CIGS電池18.7%的效率已經接近了多晶矽和生長在玻璃沉底上的CIGS電池，18.7%的新紀錄的價值在於它幾乎縮小了柔性 CIGS太陽能電池與多晶矽電池片或玻璃基板的CIGS薄膜電池片之間的差距，」Tiwari表示，「柔韌且輕盈的CIGS太陽能電池片效率完全可以與最好的產品相媲美，它將擁有無限的開發潛力，並為這一行業帶來範式轉變，並在不遠的將來實現太陽能的低成本。」

Empa在高分子襯底材料上生長的柔性CIGS薄膜

Empa的研究人員與Filsom的專家一同研究GIGS材料在柔性沉底上的低溫生長，並把效率從2005年時的14.1%提高到目前的18.7%。Empa的研究人員堅稱這是在聚合物或金屬箔上生長最快的柔性太陽能電池片。

Empa的科學家將效率的提高歸結於減少了CIGS層的複合損失及其擁有專利技術的低溫沉積技術。此外，他們還在最終階段採用了鈉原位摻雜，並聲稱這一方法可以有效提高聚合物薄膜的效率。「我們的研究結果清晰地體現了低溫CIGS沉積工藝的優點，我們可以在聚合物或金屬箔上製作出高效率的柔性太陽能電池。」Tiwari說道。

高分子襯底柔性CIGS電池效率

Empa指出，「公司在超過550°C的高溫條件下在覆蓋有雜質擴散勢壘的鋼箔上獲得了最高17.5%的效率」。然而，當研發團隊在無擴散勢壘的鋼箔上採用與Flisom共同開發的低溫CIGS沉積工藝時，電池性能與高溫工序後十分相似，效率也可高達17.7%。因此，科學家們得出結論，「這一技術並不需要人們為了防止有害雜質而通常在金屬箔上製造的勢壘塗層。」

Empa經理Gian-Luca Bona表示：「這是基於我們對電池片基層與接口材料特性的深入了解，並且有系統地融入創新。接下來，我們需要將這一技術創新轉化為低成本太陽能組件的大規模生產。」Empa與Flisom將繼續展開合作，共同提升製造工藝和產量增加。

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