近日，太陽能電池領(lǐng)域接連傳來兩項(xiàng)技術(shù)突破。

國際光學(xué)和光子學(xué)學(xué)會(huì)(SPIE)參與研究并發(fā)表于《先進(jìn)光子學(xué)樞紐》的成果，為解決硅太陽能電池能量損失問題帶來突破。此前，硅太陽能電池因表面光線反射損失近半能量，傳統(tǒng)抗反射涂層受限于作用范圍，難以滿足實(shí)際需求。

研究人員運(yùn)用正向、逆向設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合人工智能優(yōu)化，開發(fā)出基于多晶硅納米結(jié)構(gòu)層(超表面)的新型抗反射涂層。該涂層作用于500-1200nm可見光及近紅外光譜，即使陽光陡射也能高效工作，直射反射率低至2%，斜射約4.4%，創(chuàng)單層設(shè)計(jì)最佳表現(xiàn)。相較傳統(tǒng)涂層，它突破波長限制，在更寬范圍顯著減反射，以極簡材料實(shí)現(xiàn)性能躍升。

這項(xiàng)突破意義重大，既提升了太陽能電池反射性能，又顯著提高主流太陽能電池板效率。新型涂層性能優(yōu)異、操作簡便，有望實(shí)現(xiàn)高效太陽能電池板量產(chǎn)，加速全球清潔能源轉(zhuǎn)型。同時(shí)，其為光學(xué)和光子學(xué)領(lǐng)域開拓新思路，推動(dòng)多功能光子涂層發(fā)展與光學(xué)設(shè)備性能升級(jí)。

弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(FraunhoferISE)研發(fā)的非接觸測量法，可在生產(chǎn)線上測定背接觸式太陽能電池性能。該方法通過規(guī)避物理接觸，既能節(jié)省測量時(shí)間、提升生產(chǎn)效率，又能減少對(duì)超薄電池的機(jī)械損傷，同時(shí)降低設(shè)備維護(hù)成本。該技術(shù)于2022年首次測試，目前已成功應(yīng)用于叉指背接觸(IBC)電池。作為下一代太陽能技術(shù)，IBC電池與鈣鈦礦疊層電池在中國市場已逐步發(fā)展。

FraunhoferISE研發(fā)的非接觸式功率測量法，基于光致發(fā)光、非接觸電致發(fā)光圖像和光譜反射測量，結(jié)合數(shù)學(xué)模型可推導(dǎo)太陽能電池性能參數(shù)。該方法能提高生產(chǎn)速率、降低新建產(chǎn)線投資成本，與傳統(tǒng)接觸式測量結(jié)果吻合度高。尤其適用于測量IBC等單面金屬化電池及鈣鈦礦-硅疊層電池底層電池，每小時(shí)硅片處理量超1萬片，助力生產(chǎn)更薄電池，推動(dòng)下一代電池大規(guī)模低成本生產(chǎn)。目前，研究所已用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)150塊不同效率的IBC電池進(jìn)行兩種測量對(duì)比，且該方法開發(fā)獲德國“NextTec”項(xiàng)目和國家學(xué)術(shù)基金會(huì)博士項(xiàng)目資助。