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日前，中科院微電子研究所在多晶黑硅太陽能電池研究方面獲得重要突破。
黑硅是一種低反射率的硅材料，和常規(guī)的硅材料相比，它具有超強的吸收光線的能力，可用于太陽能電池產(chǎn)業(yè)。微電子所微電子設(shè)備研究室（八室）夏洋研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊原創(chuàng)性地提出利用等離子體浸沒離子注入技術(shù)制備黑硅材料。該團(tuán)隊利用自行研制的等離子體浸沒離子注入機（國家自然科學(xué)基金委、中科院裝備項目、方向性項目支持）制備了多種微觀結(jié)構(gòu)的黑硅材料，在可見光波段黑硅的平均反射率為0.5%，與飛秒激光制備黑硅的反射率相當(dāng)。同時該工藝適應(yīng)大批量制備，成本低，生產(chǎn)效率高。
相關(guān)科研論文發(fā)表在Solar Energy、Energy Procedia、Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena、《物理學(xué)報》等期刊上，已申請專利30余項。
通過對黑硅結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并且對生產(chǎn)線電池配套工藝進(jìn)行改進(jìn)，在全國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)線研發(fā)出多晶黑硅太陽能電池（156mm×156mm，多晶），批量平均效率高達(dá)17.46%，最高可到17.65%。
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低反射的多晶黑硅 高效率多晶黑硅太陽電池
黑硅表面微觀結(jié)構(gòu)，表面大量的納米孔可以增加光吸收
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序號
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開路電壓(V)
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短路電流(A)
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最大功率(W)
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填充因子
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電池效率(%)
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Voc斜率()
|
Isc斜率()
|
|
1
|
0.626
|
8.679
|
4.294
|
0.791
|
17.647
|
0.00476
|
8.401
|
|
2
|
0.625
|
8.686
|
4.209
|
0.775
|
17.296
|
0.005378
|
5.934
|
|
3
|
0.625
|
8.680
|
4.240
|
0.781
|
17.421
|
0.005254
|
6.954
|
|
4
|
0.625
|
8.662
|
4.239
|
0.782
|
17.419
|
0.005248
|
5.701
|
|
5
|
0.625
|
8.666
|
4.253
|
0.785
|
17.475
|
0.005039
|
6.012
|
|
6
|
0.626
|
8.694
|
4.257
|
0.782
|
17.494
|
0.005207
|
6.905
|
|
7
|
0.624
|
8.671
|
4.238
|
0.783
|
17.413
|
0.005142
|
4.916
|
|
8
|
0.626
|
8.689
|
4.262
|
0.783
|
17.515
|
0.005124
|
6.543
|
|
平均值
|
0.625
|
8.678
|
4.249
|
0.783
|
17.460
|
0.005144
|
6.421
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批量多晶黑硅電池實驗數(shù)據(jù)
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