利用新結(jié)構(gòu)發(fā)起挑戰(zhàn)

晶體硅太陽能電池的理論效率約為29％，25～26％就基本到達(dá)極限了注1）。隨著松下實(shí)現(xiàn)極限范圍的轉(zhuǎn)換效率，晶體硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率能提高到什么程度受到了太陽能電池業(yè)界人士的關(guān)注。松下還計(jì)劃進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，該公司的負(fù)責(zé)人表示，“接下來的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)26％。這個(gè)值應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)”。

注1）在入射光的能源中，20～30％為透射損失，約30％為量子損失，約10％為載流子復(fù)合、表面反射損失及串聯(lián)電阻損失等。

與轉(zhuǎn)換效率的提高同時(shí)受到太陽能電池業(yè)界人士關(guān)注的，是實(shí)現(xiàn)25.6％這一轉(zhuǎn)換效率的電池單元結(jié)構(gòu)。松下此前一直采用在硅晶圓上形成非晶硅層的“異質(zhì)結(jié)”結(jié)構(gòu)。通過非晶硅層的效果抑制載流子復(fù)合，有助于提高電壓。在受光面和背面分別配置了電極。

而此次松下首次采用了保留部分異質(zhì)結(jié)、去掉受光面電極的“背接觸結(jié)構(gòu)”。由于去掉了遮擋光線的電極，因此能夠增加電流量。實(shí)際上，作為電流值目標(biāo)的短路電流密度較該公司2013年2月發(fā)布的異質(zhì)結(jié)單元得到提高（圖2）注2）。在利用異質(zhì)結(jié)保持高電壓的同時(shí)，通過背接觸結(jié)構(gòu)增加電流的手法為實(shí)現(xiàn)25.6％的轉(zhuǎn)換效率做出了貢獻(xiàn)。