高效率太阳能电池增长飙升

关键字：  光电转换效率,  晶体硅,  太阳能电池

由于人们在提高光电转换效率方面的巨大努力，2015年高效率太阳能电池将至少占到晶体硅(c-Si)电池和模组的30%。这可能改变产业格局，也可能是该产业防止未来价格和利润下跌的最佳希望。

所谓的高效率太阳能电池2011年仅占总体c-Si电池市场的14%。在太阳能板中，c-Si电池负责把太阳能转变成电能。采用较旧技术的标准效率太阳能电池占86%。

但是，如果产业采用任何数量的转换技术来提高太阳能的适用性——业内似乎正在形成这种趋势，则高效率太阳能电池的份额可能快速上升，四年后升至31%，如图3所示。2011年初多数高效率太阳能电池出货量来自美国加州SunPower Corp.和日本三洋电机，但其它几家厂商预计年内也会推出自己的产品。

高效率太阳能电池采用先进的转换技术，能把太阳能效率提高0.3%至5%。例如，一个模组的效率一般是15%，至少可以提高到15.3%，最大程度可以提高到20%。

采用高效率太阳能电池面临的一大障碍是其生产成本较高，如果把面板效率从16%提高到19%，价格可能会上升10-15%。过去两年，由于光伏产业致力于满足市场对现有产品的旺盛需求，转换效率并不是首要问题。但是，随着太阳能价格持续下降——每年至少下跌25%，主要模组及电池供应商意识到高效率技术可能成为未来的关键竞争武器，可以利用它来实现市场差异化和推出卓越的产品。IHS公司认为，也可以利用该策略来缓慢PV价格下降速度，使厂商获得合理的利润。

在ECN和Fraunhofer等研究实验室、应用材料和Manz Automation AG等设备生产商、杜邦等电池材料供应商的支持下，采用高效率技术的风险降低而且成本效益提高，业内对于提高转换效率的可行性的看法正在改善。杜邦最近收购了Innovalight公司及其硅墨水(Silicon Ink)技术，以扩充自己的产品组合。

一般来说，转换技术就是要让更多的光或更宽频谱的光入射进来，同时降低复合损失。空穴与电子在被引出之前复合，会导致能量损失。虽然多数转换技术都出现很长时间了，有些已经存在了一、二十年，但直到现在才得到真正重视，投入到更广泛的商业应用。

新技术最突出的特点是，最大程度地缩小前端金属触点。虽然触点对于太阳能电池运行非常重要，但同时也阻挡光线，因此需要采用转换技术。

目前有一系列太阳能转换技术可用，包括宽侧面触点、异质结电池、钝化层、选择性发射技术、新型光捕获技术、小型前端金属化与双面电池。还有一些技术处于研发阶段，包括热载流子技术、3D电池结构以及基于稀土与硅纳米粒子的新型能量转换层等。