晶體硅太陽(yáng)能電池的單元轉(zhuǎn)換效率時(shí)隔15年刷新了最高值。晶體硅是太陽(yáng)能電池目前的主流方式。此前的最高值是澳大利亞新南威爾士大學(xué)（UniversityofNewSouthWales，UNSW）于1999年創(chuàng)下的25.0％，而松下此次創(chuàng)下了25.6％的新記錄（圖1）。

松下不單單是更新了最高值。UNSW的紀(jì)錄是在面積僅4cm2的小型單元實(shí)現(xiàn)的，而松下是在143.7cm2這一實(shí)用尺寸的太陽(yáng)能電池單元上實(shí)現(xiàn)的。松下還試制了采用72枚該這種電池單元的模塊。結(jié)果，模塊輸出功率約為270W，比該公司的最新產(chǎn)品高出25W。

圖1：轉(zhuǎn)換效率超過(guò)25％

松下將晶體硅太陽(yáng)能電池單元的單元轉(zhuǎn)換效率提高到了25.6％。

利用新結(jié)構(gòu)發(fā)起挑戰(zhàn)

晶體硅太陽(yáng)能電池的理論效率約為29％，25～26％就基本到達(dá)極限了注1）。隨著松下實(shí)現(xiàn)極限范圍的轉(zhuǎn)換效率，晶體硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率能提高到什么程度受到了太陽(yáng)能電池業(yè)界人士的關(guān)注。松下還計(jì)劃進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，該公司的負(fù)責(zé)人表示，接下來(lái)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)26％。這個(gè)值應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)。

注1）在入射光的能源中，20～30％為透射損失，約30％為量子損失，約10％為載流子復(fù)合、表面反射損失及串聯(lián)電阻損失等。

與轉(zhuǎn)換效率的提高同時(shí)受到太陽(yáng)能電池業(yè)界人士關(guān)注的，是實(shí)現(xiàn)25.6％這一轉(zhuǎn)換效率的電池單元結(jié)構(gòu)。松下此前一直采用在硅晶圓上形成非晶硅層的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。通過(guò)非晶硅層的效果抑制載流子復(fù)合，有助于提高電壓。在受光面和背面分別配置了電極。

而此次松下首次采用了保留部分異質(zhì)結(jié)、去掉受光面電極的背接觸結(jié)構(gòu)。由于去掉了遮擋光線的電極，因此能夠新增電流量。實(shí)際上，作為電流值目標(biāo)的短路電流密度較該公司2013年二月公布的異質(zhì)結(jié)單元得到提高（圖2）注2）。在利用異質(zhì)結(jié)保持高電壓的同時(shí)，通過(guò)背接觸結(jié)構(gòu)新增電流的手法為實(shí)現(xiàn)25.6％的轉(zhuǎn)換效率做出了貢獻(xiàn)。

圖2：以不同于以往的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

松下通過(guò)在異質(zhì)結(jié)上組合使用背接觸的結(jié)構(gòu)，而非量產(chǎn)中采用的異質(zhì)結(jié)，實(shí)現(xiàn)了25.6％的單元轉(zhuǎn)換效率。

注2）但開(kāi)路電壓下降。松下正在分析原因。可能是受到了晶圓厚度新增等的影響。