柔性太阳能电池创造效率记录

2011 年 5 月 24 日，瑞士

据瑞士 Empa 薄膜和光伏实验室研究者报道，柔性铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池在塑料

上的效率达到创纪录的 18.7%。

“CIGS 太阳能电池 18.7%的新记录几乎接近了与多晶硅晶片或者 CIGS 玻璃基片薄膜电

‘

’

池的 效率差距 研究领导人 Ayodhya N. Tiwari

“

‘

’

说。他证实 拥有相比于 同类别最好 效

率的柔性轻量化 CIGS 太阳能电池将非常有可能打破现有模式并使得在不久将来低成本

太阳能电子设备成为可能。

高效 CIGS 太阳能电池一个主要优势是有可能通过 roll-to-roll 工艺降低制造成本，同时

提供比当前市场更高的效率。这些轻量化柔性电池组件还能额外减少运输，安装和组件

“

”

结构边框成本，并且能显著减少所谓的 系统平衡 成本。

综合来看，新的 CIGS 聚合物电池展示了许多在应用上的优势，象外墙，太阳能电站和

便携式电子设备。随着高效设备可用及最新的开发的工艺和概念，所有结果暗示了超过
16%转换效率的单片内接柔性 CIGS 太阳能组件可以实现。

最前沿的效率改进

近年来，基于玻璃之类的薄膜太阳能技术已经足够成熟，可以工业化生产。然而柔性
CIGS

—

技术仍然是一个新兴领域。实验室和试验工厂 通过 Tiwari 集团，首先在 ETH 

Zurich
, 最近几年在 Empa—在效率方面最近的改进重点在效果改进和克服制造屏障。

与 Flisom AG—一个正在扩大规模并把技术产业化的刚刚的起步的公司，的科学家紧密

合作，团队在 CIGS 基层的低温生成方面取得了显著进展，制造出的柔性 CIGS 电池拥有

更高的效率，从 2005 年创造的 14.1%的记录到 18.7% “

”

的 新高分 --对与任何基于聚合

物或金属薄片的柔性太阳能电池。通过改进 CIGS 基层的结构属性，专有的生成基层

（layer）低温沉积工艺及在最后阶段掺杂钠的技术，最新的电池效率改进能通过减少复

合损耗以实现。有了这些结果，聚合物胶膜被证实是优于金属薄片，作为一种最高转换
效率的载体基片。

在超过 550 摄氏度下运用 CIGS 生成工艺，表面有杂质扩散隔膜的铁薄片最高能达到效

率 17.5%。但是，当工艺运用到没有杂质扩散隔膜的铁薄片上时，Empa 和 Flisom 开

发的针对聚合物胶片的专有低温 CIGS 沉积工艺，也能容易达到在高温工艺下取得的效

果，能取得 17.7%的效率。结果表明通常使用在金属薄片上的有害物质扩散隔膜可能是

不需要的。

柔性 CIGS 太阳能电池能量转换效率持续不断的改进不是小的成绩，Empa 的主管 Gian-

Luca Bona

“

说。 我们这里看到的是一个对基层和接合部材料属性深度理解的结果，结

合了一项系统化的创新工艺的开发。

下一步，我们需要转移这些创新工艺到低成本太阳能组件的大规模工业生产中去。

Empa 的科学家和 Flisom 一起将进一步开发制造工艺来规模化生产。

原文：http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=47195