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什么样的太阳能电池有100%双面发电效率?

时间:2016-06-22 作者:Christoph Hammerschmidt 阅读:
为了提高太阳能电池的效率,大部份的研发(R&D)计划主要着重于材料研究。另一种途径是根据光学的设计考虑:双面电池的两面都能撷取光源,同时还能显著提高能效。

在日前于德国举行的太阳光电展(Intersolar Europe)上,来自比利时的研究人员展示了最新的研究成果。比利时纳米电子研究中心Imec根据上述的设计想法开发出双面N型PERT(BiPERT)太阳能电池,可望达到几近100%的双面发电效率比(bifaciality)。
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双面太阳能电池不仅能捕捉落在太阳能板正面的光,同时也能撷取到达太阳能板后方的光,例如从背景、云层与漫射光反射来的光,甚至是在日出或日落时的直射光线。双面模块因而能较传统单面模块产生更多的能源。根据已发布的现场测试指出,取决于反照率值与双面发电效率比,双面增益可达到10-40%。同时,双面电池还可整合于传统的玻璃背板(back sheet)模块。在此配置下,就能使其从散射至背板的红外线中获益,以补偿不足的背面金属反射器,并能从电池之间的间隙反射光线。MXREETC-电子工程专辑

Imec的双面n-PERT电池BiPERT配置极薄(< 5 μm)的镀镍/银(Ni/Ag)触点,电池的两面都没有汇流线,使其形成高美学价值的对称结构。由于得以从双面增益、低成本金属化序列中获益,这种电池可望实现极低的所有权成本(CoO),而其多线互连的高效率潜力,则有助于降低光的阴影与所需的金属触点部份。MXREETC-电子工程专辑

针对首批BiPERT电池(N型Cz-Si,尺寸:239cm2)进行的实验,带来了极高的双面发电效率比。目则,从背面(39.8 mA/cm2)测得的结果为前面(41.2 mA/cm2)的97%(双面值通常为80-90%)。再者,在标准测试条件(Standard Test Condition)下,仅使用前侧照射以及非反射夹具,以GridTOUCH系统测得配置后部发射器的imec BiPERT电池,可实现高达22.6%的效率。MXREETC-电子工程专辑

这些效率测量还不包括电池的双面效率对于电池有效发电量的正面影响。再者,电池制程的优化以及导入前发射器配置,预计还将增加电池的效率以及所产生的能源。藉由这些效率与双面效率值,可望以大约15%的有限双面增益,使太阳电池实现大约26%的有效效率。MXREETC-电子工程专辑

编译:Susan HongMXREETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载MXREETC-电子工程专辑

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Christoph Hammerschmidt
Christoph Hammerschmidt负责EE Times Europe的汽车相关内容。
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