富士膠片宣布,與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(產(chǎn)綜研)共同開發(fā)出了采用柔性基板的CIGS型太陽(yáng)能電池。采光面積(Aperture Area)0.488cm2時(shí)的轉(zhuǎn)換效率達(dá)18.1%,采光面積70.4cm2的子模塊的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了15.0%(圖1,圖2)。
富士膠片與產(chǎn)綜研的研發(fā)小組在2010年9月于西班牙巴塞羅那舉行的太陽(yáng)能電池國(guó)際學(xué)會(huì)暨展會(huì)“EU PVSEC(25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition)”上,曾披露過(guò)在柔性基板上形成了CIGS型太陽(yáng)能電池的成果。當(dāng)時(shí),采光面積為0.486cm2時(shí)的轉(zhuǎn)換效率為17.6%,采光面積為72cm2的子模塊的轉(zhuǎn)換效率為12.5%。
此次單元轉(zhuǎn)換效率的提高是“通過(guò)改進(jìn)Na摻雜和CIGS層中的銦(In)及鎵(Ga)等的構(gòu)成比例和構(gòu)造實(shí)現(xiàn)的”(富士膠片)。Na摻雜采用了產(chǎn)綜研開發(fā)的在基板上形成0.1μm左右的極薄硅酸鹽玻璃層(含Na)的技術(shù)。
富士膠片采用Al和SUS的膠合板為基材,提高了耐熱性,開發(fā)出了在Al表面形成絕緣層的柔性基板(圖3)。通過(guò)形成的絕緣層,可在同一個(gè)基板上制作具有串聯(lián)構(gòu)造的太陽(yáng)能電池。CIGS型太陽(yáng)能電池的基板一般采用玻璃、聚酰亞胺和SUS等,但“考慮到性能和量產(chǎn)性,此次開發(fā)的方法最合適”(該公司)(圖4)。
與玻璃基板相比,不但重量可降至“1/2以下”(該公司),還具備CIGS型太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工序所要求的500℃以上的耐熱性。因?yàn)榫埘啺返葮渲?ldquo;400℃左右就是極限”(該公司)。而SUS等導(dǎo)電性基板為使太陽(yáng)能電池串聯(lián)連接,需要進(jìn)行基板裁斷以及導(dǎo)線布線等復(fù)雜制造工藝(圖5)。
因此,富士膠片在Al箔上以陽(yáng)極氧化法形成Al2O3層從而構(gòu)筑起了絕緣層。此次利用的陽(yáng)極氧化法是該公司在制造膠版印刷用刷版材料“CTP板”時(shí)使用的工藝技術(shù)。以陽(yáng)極氧化法形成的絕緣層具有界面接著性良好、不易發(fā)生小孔(Pinhole)等局部缺陷的優(yōu)點(diǎn)??刹捎镁韺?duì)卷工藝制造,適合大面積化用途。此次開發(fā)的基板“已經(jīng)可以樣品供貨”(該公司)。
另外,本研究是由新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)的“太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)新一代高性能技術(shù)開發(fā)”(委托期限:截至2013年2月)所采納的項(xiàng)目而實(shí)施的。(記者:久米 秀尚)
富士膠片與產(chǎn)綜研的研發(fā)小組在2010年9月于西班牙巴塞羅那舉行的太陽(yáng)能電池國(guó)際學(xué)會(huì)暨展會(huì)“EU PVSEC(25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition)”上,曾披露過(guò)在柔性基板上形成了CIGS型太陽(yáng)能電池的成果。當(dāng)時(shí),采光面積為0.486cm2時(shí)的轉(zhuǎn)換效率為17.6%,采光面積為72cm2的子模塊的轉(zhuǎn)換效率為12.5%。
此次單元轉(zhuǎn)換效率的提高是“通過(guò)改進(jìn)Na摻雜和CIGS層中的銦(In)及鎵(Ga)等的構(gòu)成比例和構(gòu)造實(shí)現(xiàn)的”(富士膠片)。Na摻雜采用了產(chǎn)綜研開發(fā)的在基板上形成0.1μm左右的極薄硅酸鹽玻璃層(含Na)的技術(shù)。
富士膠片采用Al和SUS的膠合板為基材,提高了耐熱性,開發(fā)出了在Al表面形成絕緣層的柔性基板(圖3)。通過(guò)形成的絕緣層,可在同一個(gè)基板上制作具有串聯(lián)構(gòu)造的太陽(yáng)能電池。CIGS型太陽(yáng)能電池的基板一般采用玻璃、聚酰亞胺和SUS等,但“考慮到性能和量產(chǎn)性,此次開發(fā)的方法最合適”(該公司)(圖4)。
圖2:?jiǎn)蝹€(gè)單元的特性(富士膠片的資料)(點(diǎn)擊放大) | 圖3:富士膠片開發(fā)的幅寬30cm的柔性基板(點(diǎn)擊放大) |
圖4:各種基板的比較(富士膠片的資料)(點(diǎn)擊放大) | 圖5:使用對(duì)其賦予的絕緣層,可在同一基板上制作具有串聯(lián)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池(富士膠片的資料)(點(diǎn)擊放大) |
與玻璃基板相比,不但重量可降至“1/2以下”(該公司),還具備CIGS型太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工序所要求的500℃以上的耐熱性。因?yàn)榫埘啺返葮渲?ldquo;400℃左右就是極限”(該公司)。而SUS等導(dǎo)電性基板為使太陽(yáng)能電池串聯(lián)連接,需要進(jìn)行基板裁斷以及導(dǎo)線布線等復(fù)雜制造工藝(圖5)。
因此,富士膠片在Al箔上以陽(yáng)極氧化法形成Al2O3層從而構(gòu)筑起了絕緣層。此次利用的陽(yáng)極氧化法是該公司在制造膠版印刷用刷版材料“CTP板”時(shí)使用的工藝技術(shù)。以陽(yáng)極氧化法形成的絕緣層具有界面接著性良好、不易發(fā)生小孔(Pinhole)等局部缺陷的優(yōu)點(diǎn)??刹捎镁韺?duì)卷工藝制造,適合大面積化用途。此次開發(fā)的基板“已經(jīng)可以樣品供貨”(該公司)。
另外,本研究是由新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)的“太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)新一代高性能技術(shù)開發(fā)”(委托期限:截至2013年2月)所采納的項(xiàng)目而實(shí)施的。(記者:久米 秀尚)