關(guān)鍵字：  光電轉(zhuǎn)換效率,  晶體硅,  太陽(yáng)能電池

由于人們?cè)谔岣?b>光電轉(zhuǎn)換效率方面的巨大努力，2015年高效率太陽(yáng)能電池將至少占到晶體硅(c-Si)電池和模組的30%。這可能改變產(chǎn)業(yè)格局，也可能是該產(chǎn)業(yè)防止未來(lái)價(jià)格和利潤(rùn)下跌的最佳希望。

所謂的高效率太陽(yáng)能電池2011年僅占總體c-Si電池市場(chǎng)的14%。在太陽(yáng)能板中，c-Si電池負(fù)責(zé)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能。采用較舊技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)效率太陽(yáng)能電池占86%。

但是，如果產(chǎn)業(yè)采用任何數(shù)量的轉(zhuǎn)換技術(shù)來(lái)提高太陽(yáng)能的適用性——業(yè)內(nèi)似乎正在形成這種趨勢(shì)，則高效率太陽(yáng)能電池的份額可能快速上升，四年后升至31%，如圖3所示。2011年初多數(shù)高效率太陽(yáng)能電池出貨量來(lái)自美國(guó)加州SunPower Corp.和日本三洋電機(jī)，但其它幾家廠商預(yù)計(jì)年內(nèi)也會(huì)推出自己的產(chǎn)品。

高效率太陽(yáng)能電池采用先進(jìn)的轉(zhuǎn)換技術(shù)，能把太陽(yáng)能效率提高0.3%至5%。例如，一個(gè)模組的效率一般是15%，至少可以提高到15.3%，最大程度可以提高到20%。

采用高效率太陽(yáng)能電池面臨的一大障礙是其生產(chǎn)成本較高，如果把面板效率從16%提高到19%，價(jià)格可能會(huì)上升10-15%。過(guò)去兩年，由于光伏產(chǎn)業(yè)致力于滿足市場(chǎng)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的旺盛需求，轉(zhuǎn)換效率并不是首要問(wèn)題。但是，隨著太陽(yáng)能價(jià)格持續(xù)下降——每年至少下跌25%，主要模組及電池供應(yīng)商意識(shí)到高效率技術(shù)可能成為未來(lái)的關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)武器，可以利用它來(lái)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)差異化和推出卓越的產(chǎn)品。IHS公司認(rèn)為，也可以利用該策略來(lái)緩慢PV價(jià)格下降速度，使廠商獲得合理的利潤(rùn)。

在ECN和Fraunhofer等研究實(shí)驗(yàn)室、應(yīng)用材料和Manz Automation AG等設(shè)備生產(chǎn)商、杜邦等電池材料供應(yīng)商的支持下，采用高效率技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降低而且成本效益提高，業(yè)內(nèi)對(duì)于提高轉(zhuǎn)換效率的可行性的看法正在改善。杜邦最近收購(gòu)了Innovalight公司及其硅墨水(Silicon Ink)技術(shù)，以擴(kuò)充自己的產(chǎn)品組合。

一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換技術(shù)就是要讓更多的光或更寬頻譜的光入射進(jìn)來(lái)，同時(shí)降低復(fù)合損失。空穴與電子在被引出之前復(fù)合，會(huì)導(dǎo)致能量損失。雖然多數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)都出現(xiàn)很長(zhǎng)時(shí)間了，有些已經(jīng)存在了一、二十年，但直到現(xiàn)在才得到真正重視，投入到更廣泛的商業(yè)應(yīng)用。

新技術(shù)最突出的特點(diǎn)是，最大程度地縮小前端金屬觸點(diǎn)。雖然觸點(diǎn)對(duì)于太陽(yáng)能電池運(yùn)行非常重要，但同時(shí)也阻擋光線，因此需要采用轉(zhuǎn)換技術(shù)。

目前有一系列太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可用，包括寬側(cè)面觸點(diǎn)、異質(zhì)結(jié)電池、鈍化層、選擇性發(fā)射技術(shù)、新型光捕獲技術(shù)、小型前端金屬化與雙面電池。還有一些技術(shù)處于研發(fā)階段，包括熱載流子技術(shù)、3D電池結(jié)構(gòu)以及基于稀土與硅納米粒子的新型能量轉(zhuǎn)換層等。