一直活躍於納米和數字技術領域的比利時國際研發和創新機構Imec宣布, 在鈣鈦礦/ 矽串聯電池上採用交叉背接觸 (IBC) 技術, 可實現轉換效率為27. 1% . 與從事該技術研發的其他公司和研究機構類似, Imec表示, 通過對其鈣鈦礦材料進行精心設計, 效率可達30% 以上. 這進一步證明了該技術能夠為現有光伏技術降本增效的應用前景.
實現27. 1% 轉化效率的串聯電池包括0. 13cm 2的鈣鈦礦層, 堆疊在4cm 2矽IBC電池的頂部. 當鈣鈦礦層延伸至覆蓋整個4平方厘米時, 研究人員記錄的電池效率為25. 3% , 他們指出這仍然是單獨使用矽電池23% 效率的改進. '主要的影響是由4cm2模組中從小區域單電池到串聯互連電池的互連損耗造成的' Imec薄膜光伏研發經理Tom Aernouts解釋道. ' '透明電極中存在' 小的串聯電阻損耗, 但主要是用於互連的電池之間的一些區域損耗. 我們正在努力進一步減少這些損失. '
研究人員還指出, 如果經過精心設計, 半透明鈣鈦礦層可以最大限度地減少矽電池中發生的熱損失. 該團隊還指出, 帶隙調整是實現這一效率水平的關鍵發展. '我們兩年來一直在研究這種串聯技術' Imec研究員Manoj Jaysankar解釋道. '與以前版本的最大區別在於鈣鈦礦吸收劑的工程和加工, 調整其帶隙以優化矽的串聯配置的效率. '
雖然鈣鈦礦材料在非實驗室條件下的穩定性問題一直是阻礙其實現量化生產的主要問題, 但Imec與其他研究小組一起表示, 該領域已經取得了很大進展. '長期穩定性的限制裝置目前確實是鈣鈦礦電池或組件' Aernouts解釋說. '這裡使用的鈣鈦礦材料的固有穩定性足以在85°C下進行熱測試超過1000小時, 這是典型的IEC標準測試條件. 此外, 到目前為止, 我們還沒有觀察到在組件配置中從單個電池到互連電池時對穩定性的任何負面影響. 對鈣鈦礦的進一步穩定性測試正在進行中, 並且通常在提高鈣鈦礦PV器件的穩定性方面取得了良好進展. '
來自Imec的團隊現在將專註於推動其串聯電池的效率超過30% , 並邀請整個供應鏈的公司與之合作. Aernouts表示, 這種提高效率的途徑將集中在微調材料和使用新配置: '在這種4T配置中, 通過更精細地調節電極的透明度可以獲得進一步的改進, 以減少損失和範圍效率為30% ' , '我們還將研究2T配置, 其中中間電極的光學邊界條件確實更不嚴格, 允許更好的光耦合. '
Imec的最新效率記錄接近英國/ 德國的鈣鈦礦專家Oxford PV, 該產品在1cm2串聯電池上的效率達到27. 3% .
