(Kyushu University)攜手組成的一支研究團隊最近開發(fā)出一種新的晶硅(mono silicon)鑄造方法，能以更低成本為太陽能電池生長高質(zhì)量的單晶硅。

由日本NIMS國際納米結(jié)構(gòu)中心(MANA)納米電子材料部納米組件特性化小組負責人關(guān)口隆史(Takashi Sekiguchi)以及九州島大學應(yīng)用力學研究所教授柿本浩一(Koichi Kakimoto)為主導(dǎo)的這支研究小組，共同發(fā)明了一種稱為“單粒鑄造”(single-seed cast)的新鑄造方法，據(jù)稱所打造的硅晶質(zhì)量較傳統(tǒng)鑄造方法更優(yōu)，因而可用于開發(fā)更高效的硅晶太陽能電池。

目 前，主流的硅晶太陽能電池轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到20%了，未來的開發(fā)還必須進一步提高轉(zhuǎn)換效率，才能增加電池產(chǎn)品的價值。然而，使用傳統(tǒng)的硅晶鑄造方式并不容 易達到這一目標。此外，由于半導(dǎo)體所用的零排差(dislocation-free)單晶硅在價格上較不具有競爭力，因此還必須開發(fā)新的晶硅材料來取代半導(dǎo)體的多晶硅與單晶硅。

為了解決這個問題，研究人員們開發(fā)出一種單粒鑄造法——這種使用晶種的硅晶鑄造方法，成功地生長出低雜質(zhì)的高質(zhì)量單晶硅(單硅)錠。這種新的鑄造方法可讓硅晶在坩鍋中熔化，從較小的晶種中生長單晶硅。利用這種方法由于減少使用原材料以及降低制造成本，因而成本較傳統(tǒng)制造單晶硅的方法更低。再者，使用這種方法生長晶硅所制造的太陽能電池，可實現(xiàn)高達18.7%的轉(zhuǎn)換效率。這一轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)接近零排差單晶硅 (柴氏長晶法)了。在未來的研究中，透過進一步降低晶體缺陷和雜質(zhì)的影響，可望使這種“單硅”的轉(zhuǎn)換效率超越柴氏單晶硅(Cz silicon)。

最新開發(fā)的單粒鑄造法，可望降低太陽能電池成本

Source：NIMS

同時，這種方法還能使用現(xiàn)有設(shè)施生長大約50-cm大小的錠立方體。因此，由于它能與現(xiàn)有的制造設(shè)施兼容，因而也能整合至目前的生產(chǎn)線中。未來，透過轉(zhuǎn)換這項新技術(shù)以及由其衍生而來的其他技術(shù)至太陽能電池制造商，可望讓太陽能電池產(chǎn)業(yè)更具市場競爭力。

(關(guān)鍵字：太陽能 電池)