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日本研究團隊刷新世界紀錄,太陽能電池轉換效率首達 26.33%

2016 年 09 月 29 日

日本新能源技產業技術綜合開發機構 NEDO,與日本太陽能公司 KANEKO 聯手合作,透過結合異質結與背電極技術,將 180 cm^2 面積的晶矽太陽能電池之轉換效率提高到 26.33%,為世界新高紀錄。

異質結結合背電極技術的太陽能電池,過去的最高轉換效率紀錄為 25.6%;本次由 NEDO 與 KANEKA 所達成的新紀錄,較過去紀錄提高了 0.7 個百分點左右,且是全球首個 180 cm^2 尺寸、轉換效率超過 26% 的晶矽太陽能電池。NEDO 指出,目前市面上常見的太陽能電池尺寸介於 148 ~ 246 cm^2之間。

NEDO 表示,太陽能的發電成本相較於其他能源而言仍然偏高,因此降低發電成本是世界各國相關企業、組織主要的發展目標之一。NEDO與 KANEKA 的合作,也是以提升效率為方法,試圖達成降低發電成本的目的。

結晶矽太陽能電池。圖片來源:NEDO
結晶矽太陽能電池。圖片來源:NEDO

異質結+背電極,有效提高效率

異質結技術係指將性質不同的半導體材料互相結合的技術。太陽能異質結電池通常會將晶矽與非晶矽(a-Si)材料組合,藉此吸收更廣泛的光波,透過光電轉換效應來提高電池的轉換效率。

另一方面,背電極技術則是指在太陽能電池的底部形成電極,藉此有效取得電力。一般的太陽能電池表面有電極,會使受光面積減少;若將電極改為鋪在底部,電池表面受光面積增加,轉換效率也能提升。

結構圖(由上而下):受光面保護層、受光面鈍化層、晶矽基板、i型非矽材質(a-Si)、p/n型a-Si層、電極層(圖片來源:NEDO)
結構圖(由上而下):受光面保護層、受光面鈍化層、晶矽基板、i型非矽材質(a-Si)、p/n型a-Si層、電極層(圖片來源:NEDO

KANEKA 利用自行開發的非矽材料與異質結電池結合,加上降低電極電組以及背電極等技術,達成了 26.33% 轉換效率的技術。KANEKA 也表示,將把這次研發的成果進一步應用在太陽能板上。

NEDO 與 KANEKA 目標在 2020 年時使太陽能的發電成本降低到每 kWh  14 日圓、2030 年時更希望能降至每 kWh 僅 7 日圓的價格。為此,雙方積極展開「高性能、高可靠度太陽能發電之降本技術開發」專案,以求達成高效、降本的目標。

 

(本文授權轉載自:綠能趨勢網太陽能電池效率衝26.33%,日本KANEKA與NEDO聯手研發

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首圖來源:Pixabay

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