東芝在太陽能電池技術國際學會“EU PVSEC”(2013年9月30日~10月4日,巴黎)上,公開了CIGS型太陽能電池的新制造方法。據(jù)解說員介紹,該公司自測結果為小面積單元實現(xiàn)了20.7%的轉換效率,“目標是2年后使轉換效率達到25%”。另外,CIGS型太陽能電池轉換效率的全球最高值為20.4%。如果經日本產業(yè)技術綜合研究所等測定后確認為20.7%,那么將刷新全球最高值。
東芝CIGS型太陽能電池的特點是與p型一樣,n型也采用CIGS層。此前由于難以形成n型CIGS層,因此一般都采用CdS層和ZnS層來代替。此時,n型CdS層和p型CIGS層的界面會因晶格失配而產生缺陷,這會妨礙轉換效率的提高。
為了獲得n型CIGS層,首先要在玻璃基板上形成Mo,在其上面通過三級法形成p型CIGS層,進而形成TCO。此外,還備有溶有Cd的氨溶液。其次,將形成了p型CIGS層等的玻璃基板浸在室溫氨溶液后,Cd就會進入位于p型CIGS層表面附近的空孔部分,形成n型CIGS層。據(jù)介紹,n型和p型CIGS層的界面沒有晶格失配等問題、狀態(tài)良好,因此有助于轉換效率的提高。
據(jù)悉,東芝還嘗試了Cd以外的金屬元素,但截至目前還是Cd的轉換效率最高。除了Cd以外,如果是3個“形式電荷”的話,也有可能獲得同樣的結果。比如,可以考慮將Mg和Ca同時溶解到溶液里。
在此次EU PVSEC的發(fā)布中,東芝主要展示了轉換效率達到17.7%的小面積單元成果。在實現(xiàn)20.7%轉換效率時,東芝還利用了其他技術,不過此次并未公開詳細信息。另外,CIGS型太陽能電池制成后即使放置一個月,其轉換效率也不會有太大變化。(記者:河合 基伸)