关于开发高效太阳能电池用途的“纳晶帝™”

【2014年10月16日东京、上海讯】日本帝人集团今日宣布,帝人与旗下专注于纳米材料的NanoGram公司(美国)开发了世界首例用于L-BSF(Local Back Surface Field)型高效太阳能电池的“纳晶帝”,以及相关加工技术。
这次的研发成果,已于今年9月在日本举行的第75届应用物理学会秋季大会,以及同月在荷兰举行的国际学会EUPVSEC上发表。
帝人集团,将这项成果作为实现太阳能电池高效化的一种手段向太阳能电池厂商提案,并加强相关营销活动。


1, 开发背景

  • (1)
    太阳能电池的市场规模,预计2020年将达到2.7兆日元(约合150亿人民币)。现在市场对高效太阳能电池的开发有强烈的需要。
  • (2)
    近年,通过改良常规型晶硅系太阳能电池的背面电极来提高转换效率的新型太阳能电池,以及L-BSF型太阳能电池的开发很活跃。
  • (3)
    帝人发现其在美国的分公司NanoGram开发的可印刷型电子材料“纳晶帝”能够提高L-BSF型太阳能电池的转换效率,并针对这一应用进行了产品改良。
  • (4)
    除了产品改良以外,为了最大限度发挥该产品性能,帝人也在公司内部,以及与外部的研究机构的共同研究中,对适合该产品的加工技术也进行了开发。

2, 在高效太阳能电池上的应用

  • (1)
    近年开发热门的L-BSF型太阳能电池,其背面有钝化层。把“掺杂层”设置在背面的电极以及电极正下方的局部区域内,能有效地收集太阳能电池中产生的电流。
    ※掺杂层:太阳能电池基板里,通过加热或者激光将硼,磷,铝等元素有意识地向太阳能电池基板内扩散,从而提高其局部导电率的部分。
  • (2)
    帝人发现对于形成“掺杂层”,“纳晶帝”是非常有效的材料,而“掺杂层”的品质是实现提高L-BSF型太阳能电池效率的关键。帝人将形成“掺杂层”必须的硼,磷等不纯物包裹在直径20纳米左右的硅纳米粒子中并加工成分散均一的浆状,开发了高效太阳能电池用“纳晶帝”。
  • (3)将“纳晶帝”印刷在太阳能电池基板上,通过加热能形成高品质“掺杂层”,由此能制造出高效的L-BSF型太阳能电池。
  • (4)
    此外,帝人还开发了能在指定区域形成“掺杂层”的丝网印刷技术,以及激光加工技术,该技术利用激光产生的高温将印刷在基板表面的不纯物扩散到基板内部。
  • (5)
    通过以上技术的开发,在使用“纳晶帝”时,确认了L-BSF型太阳电池的转换效率能够提高0.5%以上。另外,与德国著名研究机构ISE的共同开发也证实了该材料应用在6英寸太阳能电池上时对于效率提升的有效性。

3, 今后的展开

  • (1)
    针对高效太阳能电池用途,正式展开了“纳晶帝”的市场开发活动,以及通过与太阳能电池厂商的共同开发,促进该材料在太阳能电池生产中的早期采用,支持新型高效太阳能电池的商业化生产。
  • (2)
    在太阳能电池用途之外,作为帝人集团推出的软性电子材料,也将继续开发其在半导体领域中的应用。

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关于帝人集团
帝人(Teijin)1918年成立于日本,总部设在东京和大阪。经过95年的发展,公司业务领域涉及高性能纤维与复合材料,电子材料与化工产品,医药医疗,纤维产品与流通和IT等,成为在全球20多个国家和地区拥有约16,000名雇员的集团企业。我们是全球屈指的碳纤维、芳纶纤维制造商之一,同时也是全球领先的聚碳酸酯树脂制造商之一。2013财年,公司实现了7844亿日元的营业额。

帝人集团在中国
帝人集团在华业务始于70年代对华出口涤纶生产设备,1994年在江苏省南通市进行了首次商业投资(南通帝人有限公司),从此开始了与中国社会和地区的共同发展。目前,帝人集团大多数业务公司已在中国各地开展了多元化业务,发展成为拥有约25家在华公司和总数约2000名员工的企业集团。并引进了多项先进的专利技术。其中包括帝人世界首创的化学循环再生技术为核心的循环型再生系统“艾可丝可柔(ECO CIRCLE),并在2012年与中国民营500强企业合作,建立了浙江佳人新材料有限公司从事行聚酯产品的化学循环再生、制造和销售。帝人集团力争通过继续研究开发环保产品,为中国构建自己的循环再生系统做贡献。
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