争夺“效率世界第一”(下）非晶硅运用是关键

非晶硅运用是强项

钟化2015年10月宣布了实用尺寸的太阳能电池单元达到25.1%的转换效率。还利用了日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的“光伏发电系统新一代高性能技术开发”项目的成果。

这是双面电极型晶体硅太阳能电池的世界最高转换效率。虽然上文中松下的背接触型实现了25.6%的转换效率，但钟化的产品是双面电极型太阳能电池，二者条件不同。

钟化曾推出过采用非晶硅的薄膜类太阳能电池，而此次采用了异质结型太阳能电池单元。异质结型的主要专利也在几年前到期，各公司纷纷强化了研究开发。

钟化太阳能电池及薄膜研究所所长山本宪治说，“减少了非晶硅与晶体硅的接点的缺陷区域。运用了长期以来积累的非晶硅知识”。松下和钟化技术的关键之一，都是巧妙运用非晶硅来提高效率。

并且，钟化还改变了电极材料。通常，电极大多使用银，而钟化使用了铜。电极加粗的话，太阳光的受光面积会减少，而电极太细的话，电流的电阻变强，会产生损失。

由于铜的电阻比银低，电极可以更细。而且铜的单价低，既能提高效率又能降低成本。不过，需要精密的镀铜技术。该技术利用了与在新一代半导体和光伏发电研究开发方面比较著名的比利时IMEC的共同研究成果。

采用铜电极的异质结型太阳能电池目前还没有上市，但称将在近期发售。

注重提高通用品的效率

天合光能一直致力于提高通用晶体硅型太阳能电池的转换效率。

据美国调查公司IHS的资料，天合光能2014年的全球市场份额高居榜首。天合光能日本公司营业技术支持部经理高山道宽表示，“只是从其他公司导入成套生产设备的企业缺乏量产经验，很难采用新技术。我们是在公司内部制作生产线，因此能率先采用新技术”。

该公司2015年使多晶硅型太阳能电池单元的转换效率达到21.25%，同型电池模块的转换效率达到19.15%。均较上年提高，据称在多晶硅领域实现了世界最高的转换效率。

为效率提高做出贡献的是PERC技术。通过在太阳能电池单元背面形成名为钝化膜的绝缘膜，降低了在硅与铝的接点发生的电子再结合造成的能源损失。

该公司聘请了太阳能电池行业著名的PierreVerlinden博士。Verlinden博士曾在美国SunPower领导研究开发，成功提高了效率。高山经理说，“中国的年轻研究人员师从Verlinden博士等人，吸收了大量知识用于研究，取得了成果”。

各公司都在各自的领域争夺世界最高效率。不过，如果太阳能电池业务的收益降低，研究开发投资的减少将不可避免。今后必须形成良性循环，使研究开发的成果尽快商品化，从而提高太阳能电池业务的收益。

各公司的技术人员全都干劲十足。松下的冈本部长充满自信地说，“理论效率也许达不到29%，但能超过26%”。钟化的山本所长则表示，“效率提高还有很大的空间”。

NEDO为光伏发电模块设定的目标发电成本，是到2020年为14日元/kWh，2030年为7日元。太阳能电池可以通过技术降低成本，对技术人员来说是理想的领域，估计围绕世界最高效率的竞争将越来越激烈。