Empa研究团队刷新柔性CIGS电池效率记录

叶庆明

瑞士联邦材料测试与开发研究所(Empa)的Ayodhya Tiwari教授及其所带领的研发团队近日制造出了转化效率18.7%的柔性CIGS电池，一举打破了该机构此前于2010年6月创下的17.6%效率记录。这一结果已经由德国弗莱堡的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)证实。

“柔性CIGS电池18.7%的效率已经接近了多晶硅和生长在玻璃沉底上的CIGS电池，” Tiwari表示，他继续说道，“效率达到一流水平的柔性和轻量CIGS太阳能电池即将彻底改变人们的认识，并在不远的将来实现廉价的太阳能发电。”

Empa的研究人员与Filsom的专家一同研究GIGS材料在柔性沉底上的低温生长，并把效率从2005年时的14.1%提高到目前的18.7%，Empa的研究人员宣称这是各种柔性电池迄今达到的最高效率。

Empa的科学家将效率的提高归结于减少了CIGS层的复合损失及其拥有专利技术的低温沉积技术。此外，他们还在最终阶段采用了钠原位掺杂，并声称这一方法可以有效提高聚合物薄膜的效率。“我们的研究结果清晰地体现了低温CIGS沉积工艺的优点，我们可以在聚合物或金属箔上制作出高效率的柔性太阳能电池。”Tiwari说道。

Empa指出，“公司在超过550°C的高温条件下在覆盖有杂质扩散势垒的钢箔上获得了最高17.5%的效率”。然而，当研发团队在无扩散势垒的钢箔上采用与Flisom共同开发的低温CIGS沉积工艺时，电池性能与高温工序后十分相似，效率也可高达17.7%。因此，科学家们得出结论，“这一技术并不需要人们为了防止有害杂质而通常在金属箔上制造的势垒涂层。”

Empa经理Gian-Luca Bona表示：“通过系统性地深入了解各层材料的性质、分界面的性质，我们得到了令人满意的结果。接下来我们需要将这些创新工艺投入工业化的大规模生产，以制造出低成本的太阳能组件。”Empa和Flisom的合作仍在继续，双方家协力改善制造工序，并增加产量。