雙面CIGS薄膜太陽能電池  太陽能電池新革命

編譯／高晟鈞

直觀而言，通過收集直射太陽能電池和後端反射的陽光，能提升太陽能電池產生的能量；這原理也促使了雙面太陽能電池的誕生，主要應用在光伏建築和農業生產上。

根據國際光伏技術路線圖，2030年後，雙面太陽能電池將佔據太陽能市場的70%市場份額。

儘管矽片作為原料的雙面太陽能電池已經問世，但在雙面CIGS薄膜太陽能電池上的應用卻遇到瓶頸。這主要是因為，雙面太陽能電池的先決條件便是透明的電接觸（導體相互連接，讓其有導電性）；這是通過使用透明導電氧化物 (TCO) 代替傳統的（即單面）鉬制太陽能電池中的不透明背面接觸來實現的。

高效的CIGS太陽能電池需要高溫反應，然而高溫卻會促使透明接觸層氧化，其產生的氧化界面會阻擋陽光產生的電流，最後降低電池的能量轉換效率。

Tiwari實驗室Romain Carron小組的學生Shih-Chi Yang開發了一種新的低溫沉積工藝，該工藝能在電池背面產生更少，甚至接近無的有害氧化物質。他們使用少量銀作為某種秘密成分來降低 CIGS合金的熔點，並在僅350度的溫度下，便能獲得具有良好電子特性的吸收層。

除了大大增加的能量轉換效率，該團隊還成功在柔性聚合物基板上製造了雙面CIGS太陽能電池，其重量輕且延展性高，具有高潛力的應用範圍。研究人員結合了兩種太陽能技術，CIGS和鈣肽礦太陽能電池，最終生產出了雙面串聯電池。

雙面CIGS技術可能產生高過平均33%的能量轉換效率，從而為薄膜太陽能電池奠定了良好的基礎，擴大了未來技術開發與永續發展的前景。

資料來源:TechXplore

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