新式PV電池實現近100%的雙面發電效率

新式PV電池實現近100%的雙面發電效率 為了提高太陽能電池的效率，大部份的研發(R&D)計劃主要著重於材料研究。另一種途徑是根據光學的設計考量：雙面電池的兩面都能擷取光源，同時還能顯著提高能效。 在日前於德國舉行的太陽光電展(Intersolar Europe)上，來自比利時的研究人員展示了最新的研究成果。比利時奈米電子研究中心Imec根據上述的設計想法開發出雙面N型PERT(BiPERT)太陽能電池，可望達到幾近100%的雙面發電效率比(bifaciality)。 雙面太陽能電池不僅能捕捉落在太陽能板正面的光，同時也能擷取到達太陽能板後方的光，例如從背景、雲層與漫射光反射來的光，甚至是在日出或日落時的直射光線。雙面模組因而能較傳統單面模組產生更多的能源。根據已發佈的現場測試指出，取決於反照率值與雙面發電效率比，雙面增益可達到10-40%。同時，雙面電池還可整合於傳統的玻璃背板(back sheet)模組。在此配置下，就能使其從散射至背板的紅外線中獲益，以補償不足的背面金屬反射器，並能從電池之間的間隙反射光線。 Imec的雙面n-PERT電池BiPERT配置極薄(< 5 μm)的鍍鎳/銀(Ni/Ag)觸點，電池的兩面都沒有匯流線，使其形成高美學價值的對稱結構。由於得以從雙面增益、低成本金屬化序列中獲益，這種電池可望實現極低的所有權成本(CoO)，而其多線互連的高效率潛力，則有助於降低光的陰影與所需的金屬觸點部份。 針對首批BiPERT電池(N型Cz-Si，尺寸：239cm2)進行的實驗，帶來了極高的雙面發電效率比。目則，從背面(39.8 mA/cm2)測得的結果為前面(41.2 mA/cm2)的97%(雙面值通常為80-90%)。再者，在標準測試條件(Standard Test Condition)下，僅使用前側照射以及非反射夾具，以GridTOUCH系統測得配置後部發射器的imec BiPERT電池，可實現高達22.6%的效率。 這些效率測量還不包括電池的雙面效率對於電池有效發電量的正面影響。再者，電池製程的最佳化以及導入前發射器配置，預計還將增加電池的效率以及所產生的能源。藉由這些效率與雙面效率值，可望以大約15%的有限雙面增益，使太陽電池實現大約26%的有效效率。 編譯：Susan Hong