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日本开发出柔性CIGS型太阳能电池子模块 效率达到15.0%
http://cn.newmaker.com 6/23/2011 8:24:00 AM  日经BP社
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富士胶片宣布,与产业技术综合研究所(产综研)共同开发出了采用柔性基板的CIGS型太阳能电池。采光面积(Aperture Area)0.488cm2时的转换效率达18.1%,采光面积70.4cm2的子模块的转换效率达到了15.0%。

富士胶片与产综研的研发小组在2010年9月于西班牙巴塞罗那举行的太阳能电池国际学会暨展会“EU PVSEC(25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition)”上,曾披露过在柔性基板上形成了CIGS型太阳能电池的成果。当时,采光面积为0.486cm2时的转换效率为17.6%,采光面积为72cm2的子模块的转换效率为12.5%。

此次单元转换效率的提高是“通过改进Na掺杂和CIGS层中的铟(In)及镓(Ga)等的构成比例和构造实现的”(富士胶片)。Na掺杂采用了产综研开发的在基板上形成0.1μm左右的极薄硅酸盐玻璃层(含Na)的技术。

富士胶片采用Al和SUS的胶合板为基材,提高了耐热性,开发出了在Al表面形成绝缘层的柔性基板。通过形成的绝缘层,可在同一个基板上制作具有串联构造的太阳能电池。CIGS型太阳能电池的基板一般采用玻璃、聚酰亚胺和SUS等,但“考虑到性能和量产性,此次开发的方法最合适”(该公司)。

与玻璃基板相比,不但重量可降至“1/2以下”(该公司),还具备CIGS型太阳能电池生产工序所要求的500℃以上的耐热性。因为聚酰亚胺等树脂基板“400℃左右就是极限”(该公司)。而SUS等导电性基板为使太阳能电池串联连接,需要进行基板裁断以及导线布线等复杂制造工艺(图)。

因此,富士胶片在Al箔上以阳极氧化法形成Al2O3层从而构筑起了绝缘层。此次利用的阳极氧化法是该公司在制造胶版印刷用刷版材料“CTP板”时使用的工艺技术。以阳极氧化法形成的绝缘层具有界面接着性良好、不易发生小孔(Pinhole)等局部缺陷的优点。可采用卷对卷工艺制造,适合大面积化用途。此次开发的基板“已经可以样品供货”(该公司)。

另外,本研究是由新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的“太阳能发电系统新一代高性能技术开发”(委托期限:截至2013年2月)所采纳的项目而实施的。(记者:久米 秀尚)


使用对其赋予的绝缘层,可在同一基板上制作具有串联结构的太阳能电池(富士胶片的资料)


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