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微电子所在多晶黑硅太阳能电池获得重大突破

稿件来源: 发布时间:2012-05-08

   日前,中科院微电子所在多晶黑硅太阳能电池研究上获得重大突破。

  黑硅是一种低反射率的硅材料,和常规的硅材料相比它具有超强的吸收光线的能力,可用于太阳能电池产业。中科院微电子所微电子设备研究室(八室)夏洋研究员带领的研究团队,原创性提出利用等离子体浸没离子注入技术制备黑硅材料。该团队利用自行研制的等离子体浸没离子注入机(国家自然科学基金委、中科院装备项目、方向性项目支持)制备了多种微观结构的黑硅材料,在可见光波段黑硅的平均反射率为0.5%,与飞秒激光制备黑硅的反射率相当,同时该工艺适应大批量制备,成本低,生产效率高。其科研文章发表在Solar Energy、Energy Procedia、Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena、物理学报等多家期刊上,已申请专利30余项。

  通过对黑硅结构进行优化,并且对生产线电池配套工艺进行改进,在全国产设备生产线研发出多晶黑硅太阳能电池(156mm×156mm,多晶)批量平均效率高达17.46%,最高可到17.65%。 

6666.jpg
低反射的多晶黑硅 高效率多晶黑硅太阳电池  

H:\酸法去损伤腐蚀实验\9月下旬电池试验腐蚀SEM\F-1.bmp

黑硅表面微观结构,表面大量的纳米孔可以增加光吸收

批量多晶黑硅电池实验数据

序号

开路电压(V)

短路电流(A)

最大功率(W)

填充因子

电池效率(%)

Voc斜率(Ω)

Isc斜率(Ω)

1

0.626

8.679

4.294

0.791

17.647

0.00476

8.401

2

0.625

8.686

4.209

0.775

17.296

0.005378

5.934

3

0.625

8.680

4.240

0.781

17.421

0.005254

6.954

4

0.625

8.662

4.239

0.782

17.419

0.005248

5.701

5

0.625

8.666

4.253

0.785

17.475

0.005039

6.012

6

0.626

8.694

4.257

0.782

17.494

0.005207

6.905

7

0.624

8.671

4.238

0.783

17.413

0.005142

4.916

8

0.626

8.689

4.262

0.783

17.515

0.005124

6.543

平均值

0.625

8.678

4.249

0.783

17.460

0.005144

6.421

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