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摘要：  中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所韓培德研究員領(lǐng)導(dǎo)的光伏能源組日前宣布，該團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)光伏企業(yè)需求，經(jīng)過多年苦戰(zhàn)，在國產(chǎn)直拉N型單晶硅(Cz)襯底上采用離子注入等技術(shù)，研發(fā)出了效率達(dá)到20%的太陽能電池，該結(jié)果已經(jīng)過中國計(jì)量科學(xué)研究院檢測。

關(guān)鍵字：  韓培德，太陽能電池，單晶硅

中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所韓培德研究員領(lǐng)導(dǎo)的光伏能源組日前宣布，該團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)光伏企業(yè)需求，經(jīng)過多年苦戰(zhàn)，在國產(chǎn)直拉N型單晶硅(Cz)襯底上采用離子注入等技術(shù)，研發(fā)出了效率達(dá)到20%的太陽能電池，該結(jié)果已經(jīng)過中國計(jì)量科學(xué)研究院檢測。

該團(tuán)隊(duì)目前電池的尺寸為9x9mm2，采用了包括離子注入、選擇性發(fā)射極、入射光減反和背面局部重?fù)降榷喾N技術(shù)。電池短路電流密度JSC=43.9mA/cm2，開路電壓VOC=602mV，填充因子FF=0.758，效率達(dá)到20.0%。另外，由于目前工藝尚不成熟，采用的硅片過厚(380mm)，電池效率仍有進(jìn)一步提升空間。

韓培德研究員在接受采訪時(shí)表示，該太陽能電池具有兩大特點(diǎn)，首先其襯底中少子壽命長;其次工藝中避免了高溫對晶硅的損害。他認(rèn)為團(tuán)隊(duì)目前的技術(shù)路線是下一代高效晶硅太陽電池的發(fā)展方向之一。

他表示盡管政府介入光伏產(chǎn)業(yè)過多，企業(yè)盲目擴(kuò)張，產(chǎn)品供大于求，但這種慘烈的競爭直接導(dǎo)致了光伏組件價(jià)格快速降低，從目前的價(jià)格和成本來看，人們有理由相信：在不久的將來單晶硅/多晶硅太陽電池將實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率≥20%，電力成本≤$0.5/W，制造成本≤$100/m2的目標(biāo)。單晶硅/多晶硅太陽電池在光伏能源中的主導(dǎo)地位將保持長期不變。正因如此，將研究與生產(chǎn)同步、目標(biāo)與產(chǎn)品兼容，不斷提高單晶硅/多晶硅電池效率、形成自主知識產(chǎn)權(quán)，這在引領(lǐng)光伏企業(yè)向前發(fā)展的進(jìn)程中具有更加重要的戰(zhàn)略意義。

據(jù)了解，韓培德研究員的光伏能源組隸屬于中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，該研究組以晶體硅太陽電池的研究為基礎(chǔ)，以縮短產(chǎn)線電池與實(shí)驗(yàn)室電池差距為目標(biāo)，同時(shí)開展高倍聚光晶體硅太陽電池的研究。針對當(dāng)前光伏低谷的產(chǎn)業(yè)形勢，課題組提出了“提效率、重檢測、降成本、促應(yīng)用” 十二字方針，以此作為該組日常工作指南，努力走一條與企業(yè)需要相結(jié)合的研發(fā)道路。下一步他們在繼續(xù)提高電池效率的同時(shí)，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行中試，并在產(chǎn)線上加以推廣和應(yīng)用。

該研究項(xiàng)目得到國家973項(xiàng)目“新型微納結(jié)構(gòu)硅材料及其廣譜高效太陽能電池研究”( 2010CB933800)和國家自然科學(xué)基金“基于黑硅材料的高效太陽電池研究”( 60976046)的資金支持。