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IMEC開發雙面n-PERT太陽能電池正面達到22.8%轉換效率紀錄
 

【CTIMES/SmartAuto 陳復霞整理報導】   2017年04月24日 星期一

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世界奈米電子、能源和數位技術研究與創新先驅暨EnergyVille成員之一的比利時微電子研究中心(Imec)宣布,已實現n-PERT雙面太陽能電池的開發;藉由採用合乎工業標準的製程,電池正面達到創紀錄的22.8%轉換效率。這些電池能夠雙面使用,正面以標準的照明條件予以光照,並在背面附加0.15倍的日光照度;在這樣的使用條件下,能夠獲得相當於26.2%轉換率之單面電池的等效能量。就模組層級而言,最新研發的雙面電池之預計擁有成本相當低廉(< 0.30 $/Wp),能讓大型光伏(PV)設備進一步降低發電均化成本(LCOE)。

比利時奈米電子研究中心開發的 Bi-PERT 雙面太陽能電池之正面與背面,正面具有高達22.8%的轉換效率,以及將近100%的雙面發電效率比。
比利時奈米電子研究中心開發的 Bi-PERT 雙面太陽能電池之正面與背面,正面具有高達22.8%的轉換效率,以及將近100%的雙面發電效率比。

雙面發電轉換效率

雙面太陽能電池具備透明的背面與相對應的正背面接點結構,藉此讓電池的正背面都能捕捉光線。因此,這款電池還能自間接光線受益,諸如反射自地面與建築物的光線、陰天的漫射光線,甚至是日出及日落時照在背面的直射光線。

測試結果顯示,這款太陽能電池在生命週期中,可產生比起傳統單面太陽能電池多出10%至40%的電力;實際發電效率取決於其雙面發電效率比、PV裝置的特性,以及安裝位置之反射或反照率。這樣的特性,估計可讓PV設備的LCOE降低程度高達10%至30%之多。

比利時微電子研究中心的雙面n型PERT電池(Bi-PERT)在n+與p+接面都配置了極薄(< 20 μm)的鍍鎳-銀(Ni/Ag)指型電極。電池的電極採用專利製程,是同時電鍍電池雙面所製成。此種電池電鍍作業是在載具上進行(在化學浴中同時對整個載具上的晶圓進行電鍍),而無需在基板上做出電接觸。結果所產生的太陽能電池之整批平均轉換效率為22.4%,而其中最好的效率則為22.8%,創下這類電池的新紀錄。

這些結果為內部測得數值,以ISE CalLab實驗室的校準參考電池為基準,在標準測試條件下僅對正面提供光照,並使用非反光夾具以 GridTOUCH 系統進行量測。

比利時微電子研究中心首席工程師Filip Duerinckx表示:「我們的擁有成本計算結果指出,這種新型電池技術具有極低模組層級成本(<0.30 $ / Wp)的潛力。能夠獲得這樣的結果,是得益於低成本的專利金屬化製程、精細的指狀電極,以及多線互連結構當中所具備的潛力。其中特別重要的特性在於:相較於傳統印刷式的雙面太陽能電池,只需要使用相當少量的銀,這對成本有相當正面的影響。至於雙面特性的部分,我們的電池擁有將近百分之百的雙面發電效率比,大大提高雙面的效益。我們現在正努力在整個60-cell模組上,藉由電線互連實現這項技術,並期望在工業層級實現這項前景看好的雙面技術之完整潛力。」

Bi-PERT 雙面太陽能電池之正面與背面,正面具有高達22.8%的轉換效率,以及將近100%的雙面發電效率比。

關鍵字: 太陽能電池  奈米電子  比利時微電子研究中心  Imec  LED  有機顯示材料 
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