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化合物多结型太阳能电池在聚光照射的条件下,单元转换效率可达到40%以上。为了进一步提高其转换效率,东京大学的冈田研究室和从事检测装置等业务的Takano公司联合开发出了新的评测方法——“SR-V法”。该方法以实现聚光时单元转换效率达到50%强的理论值为目标,化合物多结型光伏电池的开发速度有望进一步加快。
化合物多结型光伏电池的效率之所以较高,是因为重叠了具有不同带隙的材料,能充分利用广泛波长范围的太阳光。比如,2013年5月夏普研发的达到44.4%的全球最高单元转换效率的单元,就是重叠了InGaAs、GaAs和InGaP三种子单元的三结型注1)电池。
注1)聚光倍率为302倍的条件下测量的数值。单元面积约为0.165cm2。测量机构为德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所。
但由于化合物多结型光伏电池是在真空中连续形成薄膜,即便能够测量最终制成的整个光伏电池的特性,但也无法准确测量各子单元的特性,这是化合物多结型光伏电池面临的一个课题。
化合物多结型光伏电池是将各个子单元串联起来,因此,电流量最小的子单元会限制整体的电流量。如果无法准确测量各子单元的特性,就很难对其进行调整。以前只能根据整体的I-V特性及各子单元的光谱灵敏度等,推测各子单元的特性,然后再确定开发方针。
此次,东京大学和Takano开发出了可解决这一问题的测评方法。除了化合物多结型光伏电池以外,有机类及薄膜硅型等产品也在推进多结化,估计新的测评方法能为多种方式的光伏电池的开发作出贡献。
根据测量值计算
SR-V法可在不连续地照射与被测子单元相对应的光的同时,通过改变偏压来测量电流值。与此同时,还会预先连续照射与被测对象以外的子单元相对应的光(图1)。对每个子单元都要反复进行这一操作。
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