奇了!這種太陽能電池既能發電又能當墻

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如果有人提出太陽能電池不僅可以用來發電，還能用作承重墻，肯定不少人會覺得不可思議。

然而，在近日舉辦的西安光伏產業發展高峰論壇暨展覽會上，科技日報記者就親眼看到了用太陽能電池做墻和屋頂的“展示房”。“我們的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池可以作為建筑幕墻，真正實現光伏建筑一體化，所謂一體化就是太陽能電池本身就是一堵墻，但它可以發電。”中國工程院院士、國家能源集團總經理凌文在展會上介紹。

所謂銅銦鎵硒薄膜太陽能電池，是指吸收層由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)、硒(Se)4種元素按照一定比例構成的結晶薄膜太陽能電池。

這種薄膜太陽能電池具有層級結構，襯底一般是玻璃，玻璃之上再分別沉積鉬背電極層、銅銦鎵硒吸收層、硫化鎘緩沖層、氧化鋅窗口層等多層薄膜，最上面是一層蓋板玻璃。這就類似于一個漢堡包，蓋板玻璃與襯底玻璃就像是漢堡上下兩層的面包，中間的多層薄膜就像是漢堡的夾心層。

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有功率衰減低、壽命周期長、溫度系數低、弱光發電性能好以及外觀一致性好等特點，被國際上稱為“下一代非常有前途的新型薄膜太陽能電池”。在銅銦鎵硒薄膜太陽能發電技術的研發的過程中，如何提高電池的光電轉化效率一直備受研究人員關注。在國家能源集團綠色能源與建筑研究中心湯洋博士看來，半導體摻雜技術和界面技術一直是大幅度提高太陽能電池光電轉化效率的關鍵和難點。

“太陽能電池中間的膜層所用材料大多都是半導體材料，我們研發了多種摻雜技術來控制每個膜層材料的物理特性，從而提升電池光電轉化效率;同時，由于每個膜層的材料都不一樣，因而膜層之間的能帶也不一樣，這樣膜層之間就會形成一個界面，我們通過界面技術來調節界面的上下關系，進而提升電池光電轉化效率。通俗地講，界面技術就是讓薄膜層配合更好的技術。”湯洋說。

在湯洋看來，光伏建筑一體化(BIPV)是銅銦鎵硒薄膜太陽能電池最具有發展前景的應用領域。“所謂光伏建筑一體化是指將太陽能發電產品集成并作為建筑組成部分的技術，與附著在建筑物上的太陽能光伏發電系統(BAPV)不同，電池作為建筑物外部結構的一部分，既具有發電功能又具有建筑材料的功能，還可以提升建筑物的美感，與建筑物形成完美的統一體。”湯洋說道。

也就是說，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池在應用于光伏建筑一體化項目時，可成為建筑物不可分割的一部分。隨著在建筑行業中的廣泛推廣應用，光伏建筑一體化將具有極大的社會和經濟效益。