利用雷射圖案化技術製造高效能背接觸矽太陽能電池

核心概念

利用雷射圖案化技術製造出首款效率超過27%的高效能背接觸矽太陽能電池,大幅簡化生產流程並提高轉換效率。

要約

本文介紹了一種利用雷射圖案化技術製造高效能背接觸矽太陽能電池的新方法。

首先,在矽晶圓表面沉積氫化非晶矽層,用於表面鈍化和載流子收集。然後,採用不同波長的皮秒脈衝雷射來創造背接觸圖案。這種方法大幅簡化了生產流程,總有效加工時間約為主流技術的三分之一。

此外,研究人員還開發了不含稀有銦和貴重銀的高效能背接觸太陽能電池,分別達到26.5%和26.2%的轉換效率。這些技術突破有助於推動太陽能在建築和交通領域的應用。

統計

本文提到,研究人員開發的背接觸矽太陽能電池轉換效率超過27%,創造了新的紀錄。
此外,他們還開發了不含稀有銦和貴重銀的高效能背接觸太陽能電池,分別達到26.5%和26.2%的轉換效率。

引用

"我們的方法生產出首款矽太陽能電池,其轉換效率超過27%。"
"為滿足太瓦級的需求,我們開發了不含稀有銦和貴重銀的電池,分別達到26.5%和26.2%的轉換效率。"

抽出されたキーインサイト

Silicon heterojunction back contact solar cells by laser patterning - Nature

by Hua Wu,Feng ... 場所 www.nature.com 10-01-2024

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08110-8

深掘り質問

這種雷射圖案化技術是否也可應用於其他類型的太陽能電池,如鈣鈦礦太陽能電池?

雷射圖案化技術的應用潛力不僅限於背接觸矽太陽能電池，還可以擴展到其他類型的太陽能電池，包括鈣鈦礦太陽能電池。鈣鈦礦太陽能電池因其高效率和低成本的潛力而受到廣泛關注。雷射圖案化技術可以用於優化鈣鈦礦層的結構，改善光的吸收和電荷的收集效率。透過精確的雷射加工，可以在鈣鈦礦電池的背面創建高效的電極結構，進一步提升其性能。此外，這種技術的靈活性使其能夠適應不同材料的特性，從而為鈣鈦礦太陽能電池的商業化生產提供新的可能性。

如何進一步降低背接觸太陽能電池的生產成本,以促進其在大規模應用中的普及?

降低背接觸太陽能電池的生產成本可以通過幾個策略來實現。首先，優化生產流程是關鍵，利用雷射圖案化技術可以顯著縮短製造時間，從而降低勞動力和設備運行成本。其次，開發更便宜的材料替代品，例如使用無稀有金屬的材料，能夠減少原材料成本。此外，提升生產自動化程度，減少人工干預，也能有效降低成本。最後，建立規模經濟，隨著生產量的增加，單位成本將隨之下降，這對於推廣背接觸太陽能電池的商業化應用至關重要。

未來是否會出現更高效率的太陽能電池技術,能夠徹底取代傳統的正面接觸設計?

未來有可能出現更高效率的太陽能電池技術，這些技術可能會徹底取代傳統的正面接觸設計。隨著材料科學和製造技術的進步，新的光伏材料如鈣鈦礦和量子點太陽能電池正在快速發展，這些材料有潛力實現更高的光電轉換效率。此外，結合多接面技術和新型結構設計，未來的太陽能電池可能會突破目前的效率限制。這些新技術不僅能提高效率，還能改善光的吸收和電荷的收集，從而在市場上提供更具競爭力的選擇，最終可能取代傳統的正面接觸設計。