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| 河北大學新思路降低太陽能電池制造成本 |
| （時間:2020-3-20 9:55:06） |
日前從河北大學獲悉，該校物理學院光伏技術課題組青年教師陳劍輝博士等人經過努力探索，克服高溫和真空重裝備的技術障礙，不斷開辟晶體硅表面鈍化領域新的研究方向，給未來進一步降低硅太陽電池制造成本提供了科學基礎和技術思路。
降低成本和提高轉換效率是光伏產業(yè)永恒的主題。硅太陽電池產業(yè)化關鍵技術——高溫或高真空摻雜和介電薄膜鈍化，已將電池轉換效率提升至接近理論極限，但高溫和真空技術嚴重制約了其成本的進一步降低。據悉，陳劍輝等人早在2017年就已發(fā)現(xiàn)帶有磺酸基團的聚合物薄膜具有高質量的鈍化效果，為晶體硅表面鈍化探索出一條低成本技術路線，同時也開辟了晶體硅表面鈍化領域一個新的研究方向——新型聚合物鈍化技術。
最近，陳劍輝等人又發(fā)現(xiàn)低維導電材料可以很好地結合有機鈍化技術，實現(xiàn)導電和鈍化的雙重效果。他們通過相關技術，獲得導電—鈍化相圖，發(fā)現(xiàn)了“導電—鈍化共存相”，并提出“導電的鈍化性接觸”的概念，從科學上解決了“導電不鈍化，鈍化不導電”的矛盾，使得硅太陽電池技術僅用單層薄膜就可以同時實現(xiàn)兩種物理效果，大大簡化了制備工藝。
該工藝初步應用在多晶硅電池上，實現(xiàn)了18.8%的電池效率，與工業(yè)數(shù)據相當，但工藝上不再涉及高溫和真空技術。相關成果已發(fā)表于《先進能源材料》。該校物理學院碩士研究生萬露為第一作者，陳劍輝為通訊作者。
同時，他們與德國卡爾斯魯厄理工學院合作，將有機鈍化技術應用到碳納米管硅異質結電池，提出了“具有鈍化概念功能的載流子選擇接觸”的概念，實現(xiàn)了同類電池中最高效率和最大面積紀錄的突破，進一步證實了“低維+有機鈍化”是一種新的具有很大潛力的高效電池技術。相關成果已發(fā)表于《先進功能材料》，陳劍輝為該論文的第一作者和共同通訊作者
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