新研究提升太陽能電池轉(zhuǎn)換效率

蘭州大學(xué)教授彭尚龍團隊采用新型電荷選擇性材料改性、光吸收改善、硅納米陷光結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑、硅表面鈍化和硅/金屬界面接觸電阻降低等策略，提升了太陽能電池轉(zhuǎn)換效率，同時，降低了成本。該成果日前發(fā)表于《納米能源》。

傳統(tǒng)的硅基太陽能電池由于制備流程復(fù)雜、硬件設(shè)備投資高，使得電池成本高，限制了大規(guī)模的應(yīng)用。用新型電荷選擇性材料與晶硅基片形成非摻雜的異質(zhì)結(jié)太陽能電池，可避免摻雜所需要的高溫工藝，但這類材料本身空穴遷移率低、硅接觸面性能差，以及存在硅/金屬電極接觸電阻高等問題，限制了電池轉(zhuǎn)換效率的提高。

針對這些問題，研究人員通過將還原氧化石墨烯引入新型電荷選擇性材料薄膜中，使導(dǎo)電性提高、電池材料光吸收增強。通過電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計、選用氧化鋅作為電子選擇性材料等技術(shù)改進(jìn)，使得太陽能電池轉(zhuǎn)換效率超過15%。

相關(guān)研究成果對傳統(tǒng)硅基太陽能電池降低成本提供了新思路，為其將來大范圍推廣提供了可能。