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世紀(jì)新能源網(wǎng)消息，據(jù)日經(jīng)BP社報(bào)道松下開(kāi)發(fā)的面積超過(guò)100cm2的實(shí)用級(jí)別晶體硅太陽(yáng)能電池單元實(shí)現(xiàn)了24.7％這一世界最高的單元轉(zhuǎn)換效率，比美國(guó)SunPower公司2010年達(dá)成的24.2％高出0.5個(gè)百分點(diǎn)。晶體硅太陽(yáng)能電池單元的理論效率為29％，但在實(shí)用級(jí)別，25～26％已經(jīng)是極限。松下表示，“此次的成果明確了超過(guò)25％所需要克服的問(wèn)題”，計(jì)劃進(jìn)一步挑戰(zhàn)極限值。
達(dá)到24.7％轉(zhuǎn)換效率的是在單晶硅晶圓兩面形成非晶硅層的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造的“HIT太陽(yáng)能電池”（圖1）。非晶硅層可減少硅晶圓表面的結(jié)晶缺陷、抑制再結(jié)合損失，因此容易提高電壓。但受非晶硅層、透明導(dǎo)電膜和表面電極等的影響，有部分太陽(yáng)光被遮擋，因此很難提高電流值。
松下一直在設(shè)法提高太陽(yáng)能電池單元的轉(zhuǎn)換效率，2011年使厚度只有98μm的HIT太陽(yáng)能電池的單元轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.7％，2012年提高至23.9％。該公司此次通過(guò)提高電極的寬高比以及抑制透明導(dǎo)電膜的光吸收，將短路電流密度由2012年的38.9mA/cm2成功提高到了39.5mA/cm2。這為單元轉(zhuǎn)換效率一舉提高0.8個(gè)百分點(diǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。
SunPower采用的背接觸構(gòu)造由于表面沒(méi)有電極，因此容易提高電流值。2010年該公司開(kāi)發(fā)的單元的短路電流密度為40.46mA/cm2。松下此次實(shí)現(xiàn)了與之接近的電流密度，并自信地表示，“這表明電流值還有改善的空間”。
松下雖然在研發(fā)水平的轉(zhuǎn)換效率方面超過(guò)了SunPower，但在量產(chǎn)品方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于SunPower。目前松下量產(chǎn)單元的轉(zhuǎn)換效率為21.6％，而SunPower已經(jīng)在量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.2％的單元。
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| 此次開(kāi)發(fā)的“HIT太陽(yáng)能電池”單元 |
達(dá)到24.7％轉(zhuǎn)換效率的是在單晶硅晶圓兩面形成非晶硅層的異質(zhì)結(jié)構(gòu)造的“HIT太陽(yáng)能電池”（圖1）。非晶硅層可減少硅晶圓表面的結(jié)晶缺陷、抑制再結(jié)合損失，因此容易提高電壓。但受非晶硅層、透明導(dǎo)電膜和表面電極等的影響，有部分太陽(yáng)光被遮擋，因此很難提高電流值。
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| 圖1：降低損失，使單元轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.7％ 松下通過(guò)降低光學(xué)損失和載流子再結(jié)合損失等，使單元轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了24.7％（a）。與SunPower公司的單元相比，短路電流密度稍低（b）。 |
松下一直在設(shè)法提高太陽(yáng)能電池單元的轉(zhuǎn)換效率，2011年使厚度只有98μm的HIT太陽(yáng)能電池的單元轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.7％，2012年提高至23.9％。該公司此次通過(guò)提高電極的寬高比以及抑制透明導(dǎo)電膜的光吸收，將短路電流密度由2012年的38.9mA/cm2成功提高到了39.5mA/cm2。這為單元轉(zhuǎn)換效率一舉提高0.8個(gè)百分點(diǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。
SunPower采用的背接觸構(gòu)造由于表面沒(méi)有電極，因此容易提高電流值。2010年該公司開(kāi)發(fā)的單元的短路電流密度為40.46mA/cm2。松下此次實(shí)現(xiàn)了與之接近的電流密度，并自信地表示，“這表明電流值還有改善的空間”。
松下雖然在研發(fā)水平的轉(zhuǎn)換效率方面超過(guò)了SunPower，但在量產(chǎn)品方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于SunPower。目前松下量產(chǎn)單元的轉(zhuǎn)換效率為21.6％，而SunPower已經(jīng)在量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.2％的單元。
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