东芝CIGS型太阳能电池实现20.7％的转换效率 通过新型制造方法实现

 东芝在太阳能电池技术国际学会“EU PVSEC”（2013年9月30日～10月4日，巴黎）上，公开了CIGS型太阳能电池的新制造方法。据解说员介绍，该公司自测结果为小面积单元实现了20.7％的转换效率，“目标是2年后使转换效率达到25％”。另外，CIGS型太阳能电池转换效率的全球最高值为20.4％。如果经日本产业技术综合研究所等测定后确认为20.7％，那么将刷新全球最高值。

东芝CIGS型太阳能电池的特点是与p型一样，n型也采用CIGS层。此前由于难以形成n型CIGS层，因此一般都采用CdS层和ZnS层来代替。此时，n型CdS层和p型CIGS层的界面会因晶格失配而产生缺陷，这会妨碍转换效率的提高。

为了获得n型CIGS层，首先要在玻璃基板上形成Mo，在其上面通过三级法形成p型CIGS层，进而形成TCO。此外，还备有溶有Cd的氨溶液。其次，将形成了p型CIGS层等的玻璃基板浸在室温氨溶液后，Cd就会进入位于p型CIGS层表面附近的空孔部分，形成n型CIGS层。据介绍，n型和p型CIGS层的界面没有晶格失配等问题、状态良好，因此有助于转换效率的提高。

据悉，东芝还尝试了Cd以外的金属元素，但截至目前还是Cd的转换效率最高。除了Cd以外，如果是3个“形式电荷”的话，也有可能获得同样的结果。比如，可以考虑将Mg和Ca同时溶解到溶液里。

在此次EU PVSEC的发布中，东芝主要展示了转换效率达到17.7％的小面积单元成果。在实现20.7％转换效率时，东芝还利用了其他技术，不过此次并未公开详细信息。另外，CIGS型太阳能电池制成后即使放置一个月，其转换效率也不会有太大变化。