德国Jena大学朝高效率太阳能电池迈进

德国联邦环保署支持薄膜太阳能电池的研究

替代能源不仅在气候变迁这方面发挥着重要的作用。目前从阳光直接生产电力的标准是矽太阳能电池。制造矽太阳能电池需要高纯度的矽，但是，矽材料在全球市场上是很昂贵的。于是，德国Jena大学固态物理研究所的物理学家将心力投入研究半导体材料CdTe（碲镉）制造的薄膜太阳能电池，CdTe已是目前最有可能降低成本的太阳能电池材料。固态物理研究所工作组长Metzner博士表示，这一项技术开辟了更多使太阳能发电更便宜的可能性，一方面能以较薄、较好的材料修改电池结构，另一方面，在理论上可增强太阳能电池转换效率。

这是固态物理研究所最近开始进行的研究计画，研究如何改变太阳能电池中CdTe的材料特性，以便使其导电性能大幅上升。Metzner博士表示，增加所谓的p-兴奋剂，也就是引进选定的外来原子，或许是大幅改善太阳能电池效率的方法。在这样的情况下，理论上可以预计在实验室里的最高效率，可以从目前的16 %达到20 %以上。Metzner博士确信，如果能再将这研究成果用于工业生产上，模组的转换效率将可从目前的近10 %提高到15 %。为了检查材料的微结构，在实验室中可以许多方式引进外来原子。Jena大学离子束物理工作组长Wesch博士说明，例如透过粒子加速器将合适的外来原子，快速导入CdTe材料中，并准确分析所达到的效果。

长期经验设备精良

德国联邦环保署（BMU）目前已在资助固态物理研究所CdTe太阳能电池的第二个研究计画。补助资金总额接近180万欧元。Jena大学的研究可追溯到其长期的经验和精良的设备。太阳光电研究小组已成立十年，有全套的制程链和基础设施，可制造和检查实验室中的太阳能电池。研究计画的资金可用于大幅扩展设备。Jena大学很快将添置精确测量太阳能电池效率的高性能太阳能模拟器，和沉积设备。固态物理研究所的薄膜太阳能材料系统研究工作，除了CdTe之外，还包括CIS（铜铟硒），这两项进行中的研究计画，部分是由产业直接资助。