Imec在鈣鈦礦/硅串聯電池上可實現轉換效率達27.1%

一直活躍于納米和數字技術范疇的比利時國際研發和創新機構Imec宣布，在鈣鈦礦／硅串聯電池上采用交織背接觸（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使用前景。

實現27．1％轉化效率的串聯電池組括0．13cm2的鈣鈦礦層，堆疊在4cm2硅IBC電池的頂部。當鈣鈦礦層延伸至傾覆整個4平方厘米時，研究人員記錄的電池效率為25．3％，他們指出這依然是單獨使用硅電池23％效率的改進。“緊要的影響是由4cm2模塊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TomAernouts解釋道。“‘透亮電極中存在’小的串聯電阻損耗，但緊要是用于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，倘若經過精心設計，半透亮鈣鈦礦層可以最大限度地減少硅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ManojJaysankar解釋道。“與往日版本的最大差別在于鈣鈦礦吸收劑的工程和出產，調整其帶隙以優化硅的串聯配置的效率。”

雖然鈣鈦礦材料在非試驗室條件下的穩定性問題一直是妨礙其實現量化加工的緊要問題，但Imec與其他研究小組一起表示，該范疇已經取得了很大進展。“長期穩定性的限制裝置目前實在是鈣鈦礦電池或組件”Aernouts解釋說。“這里使用的鈣鈦礦材料的固有穩定性足以在85°C下進行熱探測超過1000小時，這是典型的IEC標準探測條件。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探測正在進行中，并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的團隊今朝將專注于推動其串聯電池的效率超過30％，并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聚集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亮度可以獲得進一步的改進，以減少損失和范圍效率為30％”，“我們還將研究2T配置，其中中間電極的光學邊界條件實在更不嚴格，準許更好的光耦合。”

Imec的最新效率記錄接近英國／德國的鈣鈦礦專家OxfordPV，該產品在1cm2串聯電池上的效率達到27．3％。

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