雷鋒網(wǎng)按：太陽能電池板的價格比過去便宜不少，但對居民來說安裝成本仍然居高不下。更高效的產(chǎn)品則可以幫助用戶更快收回成本。所以怎樣提高面板利用陽光的效率成為太陽能研究和開發(fā)的一個重點。 據(jù) Arstechnica 報道，最近，一個日本團(tuán)隊開發(fā)出轉(zhuǎn)化效率破記錄的太陽能電池板。本文由雷鋒網(wǎng)整理編譯。

組成太陽能板的硅單元有一個理論效率極限為29%，但到目前為止，這一數(shù)字已被證明難以實現(xiàn)。事實上，效率可以達(dá)到20%的產(chǎn)品就被認(rèn)為是非常好的太陽能電池板。不過日本化學(xué)制造公司 Kaneka 的研究人員開發(fā)了一種光線轉(zhuǎn)化率26.3%的太陽能電池，打破之前25.6%的紀(jì)錄。雖然只是增加了2.7%的效率，但在改進(jìn)太陽能電池技術(shù)越來越艱難的今天實屬不易。

不僅如此，研究人員在論文中還提到，他們向《 Nature Energy 》雜志提交研究報告后又進(jìn)一步優(yōu)化太陽能電池的效率，達(dá)到了26.6%。而且這個結(jié)果已經(jīng)被國家可再生能源實驗室( NREL )認(rèn)可。

在《 Nature Energy 》雜志的文章中，研究人員描述了一個由高質(zhì)量薄膜異質(zhì)結(jié)層( HJ )構(gòu)建的180.4平方厘米硅單元——也就是說，該單元內(nèi)電子不能存在的空隙將大大減少。異質(zhì)結(jié)層控制技術(shù)在太陽能電池制造中被廣泛采用，松下（ Panasonic ）就在布法羅市的 Solar City 工廠中使用它為特斯拉制造電池，而Kaneka也有自己專屬的異質(zhì)結(jié)層技術(shù)。

對于這種破紀(jì)錄的太陽能電池，Kaneka 研究人員還把低阻電極放到硅單元的背面，從而最大化地收集單元內(nèi)的光子。這種技術(shù)在許多太陽能電池中很常見，硅單元的表面被涂上一層非晶硅和一層抗反射膜用于保護(hù)單元內(nèi)的組件，以及更有效地收集光子。

在描述過太陽能電池的體系結(jié)構(gòu)后，Kaneka 研究者分析了阻止硅單元達(dá)到29%理想效率的能量損耗，這可能有助于未來太陽能電池制造商優(yōu)化硅單元，以接近極限效率。Kaneka 研究人員估計，整體效率降低原因包括0.5%的電阻損耗，1%的光學(xué)損失(單元接收光的方式)，以及1.2%的外部電子重組。

論文中還指出，這種太陽能電池是使用一種“適于工業(yè)化生產(chǎn)”過程加工而成，類似等離子體增強化學(xué)氣相沉積法（PECVD)，一種元素從氣體狀態(tài)在固體薄片上沉積成薄膜的技術(shù)。

作者最后說到：“要把獨立硅單元組裝成可商用的太陽能電池板，還需要更多工作”研究由日本的新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織（NEDO）提供資助。據(jù) IEEE Specturm 報道，該公司將繼續(xù)與 NEDO 合作，研究如何降低太陽能電池的成本，計劃到2030年逐步降低到0.06美元/千瓦時。雷鋒網(wǎng)(公眾號：雷鋒網(wǎng))將保持關(guān)注。