把“納米墨水”印刷到不銹鋼板上制成的太陽能電池,光、電能轉化效率刷新世界紀錄。近日,蘇州瑞晟納米科技有限公司總經理錢磊博士透露,由該公司研發的溶液法涂布工藝銅銦鎵硒太陽能電池以17.3%的高轉換效率刷新了同類產品的世界紀錄,該紀錄目前已通過中國計量科學院的認證(認證編號:GXtc2015-0026);明年年底,國內首條采用該技術的太陽能電池生產線將在蘇州量產。
“轉換效率是衡量太陽能電池光、電能轉換水平的指標。”錢磊說:“經過數十年的開發,太陽能電池已從一代晶硅電池、二代真空薄膜電池發展至三代非真空薄膜電池,目前,美國、日本、德國等技術強國的三代電池轉換效率約為15%,而運用我們的技術,產品轉換效率達17.3%。”
在該公司實驗室,工作人員演示了生產過程:像調制雞尾酒一樣把銅銦鎵硒等原材料按比例調制成“納米墨水”,通過卷繞式薄膜磁控濺射鍍膜設備、卷繞式高精度薄膜涂布等系統,把“納米墨水”均勻地印刷到50微米厚的不銹鋼板上,經過加熱等工序,不銹鋼板就成了可以發電的“太陽能卷”,再根據實際需求對“太陽能卷”進行裁剪、封裝,做成太陽能電池。
“‘納米墨水’是我們的核心技術,攻克了二代太陽能電池生產設備昂貴、工藝復雜的瓶頸,大大提高了產能和良品率。”錢磊介紹,二代、三代太陽能電池均采用鍍膜技術生產,但二代電池的真空生產設備昂貴,一條300兆瓦的生產線至少要投20億元;生產時,把銅銦鎵硒等原材料分點放置在真空設備中,經過加熱蒸發后按比例濺射到不銹鋼板上形成薄膜,由于不同蒸氣按比例穩定均勻分布到不銹鋼板上的難度較高,所以二代電池的良品率僅30%-40%,原材料的使用率也很難超過60%。錢磊說:“現在,先按比例調制好‘納米墨水’再印刷到不銹鋼板上,化學組分高度穩定、操作工藝簡便,解決了二代電池生產的主要難題。不僅產品良品率在90%以上、材料利用率達95%以上,而且投資一條同樣產能的生產線,費用不到二代產線的四分之一。”