單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達到23.4％

德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（FraunhoferISE）宣布，該機構(gòu)研制的以n型半導(dǎo)體為底板，然后在其上面形成較薄的p型半導(dǎo)體層的單晶硅太陽能電池，其能量轉(zhuǎn)換效率達到了23.4％。太陽能電池單元面積為2cm見方。FraunhoferISE有可能量產(chǎn)該款電池，并參與三洋電機等公司推進的提高結(jié)晶硅類太陽能電池效率的競爭。

在4英寸晶圓中形成的此次的太陽能電池（照片：Fraunhofer研究所）

以n型半導(dǎo)體為底板結(jié)構(gòu)的結(jié)晶硅類太陽能電池與以p型半導(dǎo)體為底板的結(jié)構(gòu)相比，前者對雜質(zhì)的抵抗性更大，在理論上更易提高能量轉(zhuǎn)換效率。不過，此前許多結(jié)晶硅類太陽能電池幾乎都采用以p型半導(dǎo)體為底板的結(jié)構(gòu)。原因是在較厚的p型半導(dǎo)體上能夠形成非常薄的n型半導(dǎo)體層。

采用n型半導(dǎo)體底板的原因之一在于封裝層材料。FraunhoferISE表示，作為封裝材料，普通的SiO2和SiNx對于p型半導(dǎo)體無法充分發(fā)揮出其封裝功能。因此，許多結(jié)晶硅類太陽能電池采用以p型半導(dǎo)體為底板、然后在其上面形成的n型半導(dǎo)體薄膜中層疊SiO2和SiNx層的結(jié)構(gòu)。

此次，F(xiàn)raunhoferISE選擇氧化鋁作為太陽光照射的表面封裝層材料。由此解決了封裝功能的問題，而且還可采用以n型半導(dǎo)體為底板的結(jié)構(gòu)。

結(jié)晶硅類太能電池單元轉(zhuǎn)換效率的最高值是25％（2008年10月將原數(shù)值24.7％重新計算后得到的修訂值），由澳大利亞新南威爾士大學(xué)（UNSW）教授馬丁·格林(MarTInGreen)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)的自主結(jié)構(gòu)單元獲得。不過，該結(jié)構(gòu)單元被認(rèn)為很難實現(xiàn)量產(chǎn)。