富士膠片宣布,與產業技術綜合研究所(產綜研)共同開發出了采用柔性基板的CIGS型太陽能電池。采光面積(Aperture Area)0.488cm2時的轉換效率達18.1%,采光面積70.4cm2的子模塊的轉換效率達到了15.0%(圖1,圖2)。
富士膠片與產綜研的研發小組在2010年9月于西班牙巴塞羅那舉行的太陽能電池國際學會暨展會“EU PVSEC(25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition)”上,曾披露過在柔性基板上形成了CIGS型太陽能電池的成果。當時,采光面積為0.486cm2時的轉換效率為17.6%,采光面積為72cm2的子模塊的轉換效率為12.5%。
此次單元轉換效率的提高是“通過改進Na摻雜和CIGS層中的銦(In)及鎵(Ga)等的構成比例和構造實現的”(富士膠片)。Na摻雜采用了產綜研開發的在基板上形成0.1μm左右的極薄硅酸鹽玻璃層(含Na)的技術。
富士膠片采用Al和SUS的膠合板為基材,提高了耐熱性,開發出了在Al表面形成絕緣層的柔性基板(圖3)。通過形成的絕緣層,可在同一個基板上制作具有串聯構造的太陽能電池。CIGS型太陽能電池的基板一般采用玻璃、聚酰亞胺和SUS等,但“考慮到性能和量產性,此次開發的方法最合適”(該公司)(圖4)。
與玻璃基板相比,不但重量可降至“1/2以下”(該公司),還具備CIGS型太陽能電池生產工序所要求的500℃以上的耐熱性。因為聚酰亞胺等樹脂基板“400℃左右就是極限”(該公司)。而SUS等導電性基板為使太陽能電池串聯連接,需要進行基板裁斷以及導線布線等復雜制造工藝(圖5)。
因此,富士膠片在Al箔上以陽極氧化法形成Al2O3層從而構筑起了絕緣層。此次利用的陽極氧化法是該公司在制造膠版印刷用刷版材料“CTP板”時使用的工藝技術。以陽極氧化法形成的絕緣層具有界面接著性良好、不易發生小孔(Pinhole)等局部缺陷的優點。可采用卷對卷工藝制造,適合大面積化用途。此次開發的基板“已經可以樣品供貨”(該公司)。
另外,本研究是由新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)的“太陽能發電系統新一代高性能技術開發”(委托期限:截至2013年2月)所采納的項目而實施的。(記者:久米 秀尚)
富士膠片與產綜研的研發小組在2010年9月于西班牙巴塞羅那舉行的太陽能電池國際學會暨展會“EU PVSEC(25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition)”上,曾披露過在柔性基板上形成了CIGS型太陽能電池的成果。當時,采光面積為0.486cm2時的轉換效率為17.6%,采光面積為72cm2的子模塊的轉換效率為12.5%。
此次單元轉換效率的提高是“通過改進Na摻雜和CIGS層中的銦(In)及鎵(Ga)等的構成比例和構造實現的”(富士膠片)。Na摻雜采用了產綜研開發的在基板上形成0.1μm左右的極薄硅酸鹽玻璃層(含Na)的技術。
富士膠片采用Al和SUS的膠合板為基材,提高了耐熱性,開發出了在Al表面形成絕緣層的柔性基板(圖3)。通過形成的絕緣層,可在同一個基板上制作具有串聯構造的太陽能電池。CIGS型太陽能電池的基板一般采用玻璃、聚酰亞胺和SUS等,但“考慮到性能和量產性,此次開發的方法最合適”(該公司)(圖4)。
圖2:單個單元的特性(富士膠片的資料)(點擊放大) | 圖3:富士膠片開發的幅寬30cm的柔性基板(點擊放大) |
圖4:各種基板的比較(富士膠片的資料)(點擊放大) | 圖5:使用對其賦予的絕緣層,可在同一基板上制作具有串聯結構的太陽能電池(富士膠片的資料)(點擊放大) |
與玻璃基板相比,不但重量可降至“1/2以下”(該公司),還具備CIGS型太陽能電池生產工序所要求的500℃以上的耐熱性。因為聚酰亞胺等樹脂基板“400℃左右就是極限”(該公司)。而SUS等導電性基板為使太陽能電池串聯連接,需要進行基板裁斷以及導線布線等復雜制造工藝(圖5)。
因此,富士膠片在Al箔上以陽極氧化法形成Al2O3層從而構筑起了絕緣層。此次利用的陽極氧化法是該公司在制造膠版印刷用刷版材料“CTP板”時使用的工藝技術。以陽極氧化法形成的絕緣層具有界面接著性良好、不易發生小孔(Pinhole)等局部缺陷的優點。可采用卷對卷工藝制造,適合大面積化用途。此次開發的基板“已經可以樣品供貨”(該公司)。
另外,本研究是由新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)的“太陽能發電系統新一代高性能技術開發”(委托期限:截至2013年2月)所采納的項目而實施的。(記者:久米 秀尚)