三洋電機(jī)日前成功制作出具有實(shí)用尺寸（100 cm²甚至更大）的超薄太陽(yáng)能電池板，而且轉(zhuǎn)換效率接近三洋在今年5月份報(bào)道的23%的最高紀(jì)錄。該公司最新一代的HIT太陽(yáng)能電池厚度只有98 µm，不到該公司最高效率電池厚度的一半，而且其轉(zhuǎn)換效率也高達(dá)22.8%。

制造商一直致力于使用更薄的硅晶圓，這樣可以降低單晶硅（c-Si）太陽(yáng)能電池的成本，而且可以與薄膜電池技術(shù)聯(lián)系在一起。除更加便宜之外，薄的太陽(yáng)能電池重量更輕也更柔軟。然而，降低晶圓厚度也會(huì)降低光吸收，從而降低轉(zhuǎn)換效率。

三洋的HIT（使用本征薄層的異質(zhì)結(jié)）太陽(yáng)能電池將單晶硅襯底和非晶硅（a-Si）薄膜結(jié)合在一起。在他們最新的薄層電池研究中，通過(guò)提高硅晶圓的光捕獲效應(yīng)來(lái)解決效率損耗的問(wèn)題。研究人員通過(guò)優(yōu)化硅的表面織構(gòu)，可以降低透明導(dǎo)電氧化層（TCO）和a-Si層的光學(xué)吸收損耗。這使得98 µm 厚HIT電池的短路電流（ISC）可以由37.3 mA/cm2（電池厚度為85 µm時(shí)的值）提高到38.8 mA/cm2。

HIT結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提高了pin結(jié)的光學(xué)能帶間隙寬度，從而提高了開(kāi)路電壓（VOC）。P型a-Si的帶隙比n型c-Si的能量帶隙要寬，從而使得VOC更高。使用三洋的新技術(shù)，研究人員已經(jīng)將這一電壓值由0.729 V進(jìn)一步提高到了0.743 V，根據(jù)三洋研發(fā)中心太陽(yáng)能研究分部主任Eiji Maruyama的說(shuō)法，這一改進(jìn)主要是通過(guò)減少a-Si與c-Si層間界面處的缺陷獲得的。他說(shuō)，如果界面位置存在較高密度的缺陷，由于帶隙釘扎效應(yīng)能量帶隙將被壓縮。a-Si層界面位置處懸掛鍵密度的降低可以提高VOC值。

硅表面織構(gòu)主要是金字塔型織構(gòu)，優(yōu)化的一個(gè)關(guān)鍵步驟是控制金字塔結(jié)構(gòu)的傾角大小。太陽(yáng)光在硅中移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，吸收的光就越多，也就對(duì)應(yīng)著更高的效率。該公司抑制了p型、i型a-Si的光吸收率，而增強(qiáng)n型c-Si的光吸收率。結(jié)果是，在約400-450 nm的短波范圍里，轉(zhuǎn)換效率得到了提升。

在太陽(yáng)能電池的金字塔型織構(gòu)中，傾角是提高效率的關(guān)鍵。

為提高約1000 nm的長(zhǎng)波范圍內(nèi)的效率，三洋開(kāi)發(fā)了一種新材料來(lái)提高電極薄膜的透光率。盡管Maruyama不愿透漏這一材料的具體組成，但據(jù)他介紹，其關(guān)鍵因素是提高多晶電極的結(jié)晶顆粒尺寸并增強(qiáng)電極中的遷移。