矽薄膜太陽能電池

矽薄膜太陽能電池是一種以非晶矽化合物為基本組成的薄膜太陽能電池。按照材料的不同，矽太陽能電池可分為三類：單晶矽太陽能電池、多晶矽薄膜太陽能電池和非晶矽薄膜太陽能電池三種。

原理

矽薄膜太陽能電池

太陽能電池只要暴露在光照、濕度、溫度等條件下，轉換效率就會發生一定程度的衰減，因此大多數太陽能電池都通過“初始”效率來進行評價。如果電池是像晶體矽這樣的材料，性能上還相對穩定；而如果涉及無定形矽即非晶矽，情況將完全不同，在經過暴曬後其導電性能會顯著衰退，這種特性被稱為SWE效應。

許多因素都可能導致光誘導降解矽太陽能電池，一種應對措施是在襯底採用蜂窩結構。此前蜂窩狀紋理大多用於單結太陽能電池，其僅由一個半導體材料製成，只吸收一個波長的光。而在新研究中，科學家發現這種結構同樣可用於多結太陽能電池，這類電池可以吸收多個波長的光，比單結電池具有更優異的陷光性能。為進一步提高效率，他們還對蜂窩紋理進行了精細的控制，並加入了一種蛾眼結構的防反射膜。

研究進展

2015年6月，一個由日本多家研究機構人員組成的研究小組宣稱，他們開發出的一種三結薄膜矽太陽能電池獲得了13.6%的穩定轉化效率，成功打破了此前報導的13.44%的世界紀錄。研究人員稱，如果進行一些合理化改進，其效率可達14%以上。相關論文發表在《套用物理快報》雜誌上。該研究小組由日本最大的幾個研究中心抽調的人員組成，其中包括先進工業科學和技術研究所（AIST）、光伏發電技術研究協會（PVTEC）、夏普、松下和三菱。

AIST研究員佐井田村說，新研究獲得了兩個重要成果。一是開發出具有先進光捕獲能力的薄膜矽太陽能電池；二是在只有4微米厚的微晶吸收層上實現了每平方厘米34.1毫安的光電流密度。太陽能電池的效率有多種不同類型，通常不同類型效率之間很難進行直接比較。這個研究使用的是穩定的光電轉換效率（PCE）。