為了使自己在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)得更充分應(yīng)用,IMEC目前正在攜其在半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)的成功模式——廣泛合作,加快向太陽能光伏領(lǐng)域滲透。據(jù)悉,IMEC的PV研發(fā)計劃涵蓋工藝制造、建模以及納米硅、有機光伏等4個最前沿技術(shù)領(lǐng)域。IMEC光伏業(yè)務(wù)總監(jiān)Jef Poortmans表示,先進的半導(dǎo)體工藝、材料和設(shè)備能力,使IMEC擁有高效率硅電池制造工藝。
低成本是永恒的主題,降低晶硅電池晶片厚度,是IMEC光伏技術(shù)研發(fā)首要考慮因素。IMEC的目標是到2010年晶片厚度由2008年的200μm降低到120μm,2015年要降到80μm,而到了2020年則要實現(xiàn)40μm的晶片厚度。IMEC光伏業(yè)務(wù)總監(jiān)Jef Poortmans表示,創(chuàng)新的硅材料、硅外延和硅薄膜技術(shù)等也都會成為有效降低太陽能光伏成本的手段,IMEC就是要成為PV制造商、設(shè)備和材料供應(yīng)商的交集點,從而達到加速創(chuàng)新(Accelerated innovation)的目的。Jef Poortmans透露,目前IMEC正在與包括Schott Solar, Total, Photovoltech, GDF-Suez在內(nèi)的光伏制造商,和MEMC Electronic Materials, Mallinckrodt Baker, Leybold Optics, Roth and Rau, Semitool等設(shè)備材料商進行技術(shù)研發(fā)合作。
削減n型半導(dǎo)體層厚度,通過提高藍色波長利用率,從而實現(xiàn)提高轉(zhuǎn)換效率。將單元表面的電極材料由Cu替代原來的Ag,通過采用比Ag廉價的Cu,可降低量產(chǎn)時的制造成本。Jef Poortmans表示,將通過不斷改進i-PERC結(jié)構(gòu),最終開發(fā)出厚度僅為5μm的晶體硅太陽能電池。隨著硅納米線(Si-nanowires)的提出,EUV光刻、干法刻蝕(dry etching)等半導(dǎo)體制造技術(shù)向太陽能光伏領(lǐng)域拓展,太陽能光伏轉(zhuǎn)換效率必將會有大幅提升。IMEC的目標是把硅基電池(Silicon photovoltaics)的轉(zhuǎn)換效率提高15-20%,而在有機光伏(Organic photovoltaics)方面則要在高效、穩(wěn)定前提下實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
Jef Poortmans認為,在一些新興市場和新的太陽能光電技術(shù)領(lǐng)域納米技術(shù)可能發(fā)揮關(guān)鍵作用,但至少目前人們還面臨著諸如納米線的制造工藝、生長襯底選擇、符合成本效益的外延沉積等難題的挑戰(zhàn)。但納米技術(shù)一定是PV實現(xiàn)Giga Watts應(yīng)用的希望所在。