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歐盟通過了將在2015年之前在第7框架項(xiàng)目下,為薄膜太陽能電池項(xiàng)目“納米級(jí)”提供1000萬歐元科研經(jīng)費(fèi)的預(yù)算。將有13個(gè)歐洲研究小組共同參加硫族化合物太陽能電池技術(shù)的開發(fā)。德國(guó)方面參與這個(gè)協(xié)作項(xiàng)目的是亥姆霍茲柏林材料與能源中心(HZB)和柏林自由大學(xué)。課題任務(wù)是顯著降低生產(chǎn)成本和并通過材料的納米結(jié)構(gòu)材料提升薄膜模塊的轉(zhuǎn)換效率。
銅銦鎵硒(CIGSe)是硫系化合物中目前能提供最高轉(zhuǎn)換效率的材料，該化合物主要通過真空鍍膜技術(shù)把微米級(jí)厚度的材料蒸鍍?cè)诓ＡЩ虮∧ど稀＿@項(xiàng)歐洲合作的一個(gè)目標(biāo)是開發(fā)新的環(huán)保而且無需真空的生產(chǎn)工藝并由此將顯著降低生產(chǎn)成本。
通過采用新材料和新的結(jié)構(gòu)理念，人們希望在更高的轉(zhuǎn)換效率方面有所突破。納米材料由此進(jìn)入我們的視線。借助電化學(xué)合成納米晶的所謂的前體，采用可以把納米粒子像油墨一樣印刷的新技術(shù)，研究人員希望開發(fā)一套全新的生產(chǎn)方式。不僅是在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的單個(gè)電池上要取得成功，這種生產(chǎn)理念也應(yīng)該在大尺度上預(yù)以檢驗(yàn)以期真正應(yīng)用到大規(guī)模生產(chǎn)制造中。
亥姆霍茲柏林中心的項(xiàng)目合作伙伴主要任務(wù)是質(zhì)量控制與過程監(jiān)控。由托馬斯.烏諾德(ThomasUnold)博士領(lǐng)導(dǎo)的HZB團(tuán)隊(duì)將為這種太陽能電池開發(fā)新的特性評(píng)價(jià)分析手段，并由此進(jìn)一步改善硫族化合物吸收材料的質(zhì)量。通過這些新手段，也將實(shí)現(xiàn)在放大生產(chǎn)時(shí)的高的轉(zhuǎn)換效率以及高的產(chǎn)量。
新的研究策略包括把薄膜吸收材料與透明納米導(dǎo)電氧化物(TCO)復(fù)合在一處。為此，來自柏林自由大學(xué)和亥姆霍茲柏林中心的瑪莎.盧克斯-斯坦納教授(MarthaLux-Steiner)與蘇珊.格萊德希爾(SophieGledhill)博士團(tuán)組專攻兩者間的匹配、優(yōu)化以及在含有氧化鋅納米陣列的硫族化合物太陽能電池中的光學(xué)建模。
柏林的研究人員同時(shí)也在研究下一代的硫系材料薄膜，所謂Kesteriten。這種材料具有與銅銦鎵硒相似的性能，但是其中不含銦，后者在地殼中的含量相對(duì)較少。
