松下开发的面积超过100cm2的实用级别晶体硅太阳能电池单元实现了24.7%这一世界最高的单元转换效率,比美国SunPower公司2010年达成的24.2%高出0.5个百分点。晶体硅太阳能电池单元的理论效率为29%,但在实用级别,25~26%已经是极限。松下表示,此次的成果明确了超过25%所要克服的问题,计划进一步挑战极限值。
此次开发的HIT太阳能电池单元
达到24.7%转换效率的是在单晶硅晶圆两面形成非晶硅层的异质结构造的HIT太阳能电池(图1)。非晶硅层可减少硅晶圆表面的结晶缺陷、抑制再结合损失,因此容易提高电压。但受非晶硅层、透明导电膜和表面电极等的影响,有部分太阳光被遮挡,因此很难提高电流值。
图1:降低损失,使单元转换效率达到24.7%
松下通过降低光学损失和载流子再结合损失等,使单元转换效率达到了24.7%(a)。与SunPower公司的单元相比,短路电流密度稍低(b)。