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GaInP/S雙接面太陽能電池實現29.8%的轉換效率

瑞士電子與微技術中心(CSEM)與美國能源部(DOE)國家可再生能源實驗室(NREL)宣稱，科學家們利用雙接面III-V/矽晶太陽能電池成功地將非聚光型太陽能轉換成電能，共同寫下轉換效率的新世界紀錄。

目前經認證的最新轉換效率記錄是29.8%，這是由NREL攜手CSEM共同取得的最新突破——在頂層電池部份採用NREL開發的磷化銦鎵(InGaP)製成，而底層電池則由CSEM利用矽異質接面技術開發的晶矽製造。這兩種電池由NREL與CSEM分別製造後，再由NREL進行最後的堆疊。

「這是在機械式堆疊領域的新記錄，」NREL資深研究員David Young表示，「雙接面元件的性能超過了矽晶太陽能電池29.4%的理論極限。」

Young是這項研究論文「以29.8%的轉換效率實現GaInP/S雙接面太陽能電池」(Realization of GaInP/Si dual-junction solar cells with 29.8 percent one-sun efficiency)的共同作者，其他來自NREL的研究人員還包括Stephanie Essig、Myles Steiner、John Geisz、Scott Ward、Tom Moriarty、Vincenzo LaSalvia與Pauls Stradins等人，他們在文中詳細敘述突破這項記錄所採取的步驟。這篇論文已經提交至IEEE Journal of Photovoltaics期刊發表。

Essig曾經在今年三月於德國舉行的矽晶太陽光電國際會議(SiliconPV 2015)上發表了一篇名為「邁向30%轉換效率的GaInP/Si 堆疊太陽能電池」(Progress Towards a 30 percent Efficient GaInP/Si Tandem Solar Cell)的論文，吸引了CSEM研究人員的濃厚興趣。

「針對堆疊太陽能電池的應用，我們認為矽異質接面技術是至今可取得最高效率的矽晶技術，」CSEM PV計劃負責人Christophe Ballif表示。

「CSEM攜手NREL的研究人員，目的在於證實底層電池利用矽異質接面技術，再加上得力於NREL開發的高性能頂層電池，可望為堆疊太陽能電池實現30%的轉換效率，」CSEM矽晶計劃經理 Matthieu Despeisse表示。

針對這種雙接面太陽能電池的新設計以及來自CSEM的頁獻，也是創下這項新記錄的關鍵。NREL與CSEM首次的合作成果顯示，雙方共同開發的電池可望共同實現更高轉換效率。

編譯：Susan Hong

(參考原文：DoE Supercomputer Does Big Data，by R. Colin Johnson)