其中，富士膠片公司面向制造成本低且具備柔性特性的色素增感型太陽(yáng)能電池，開發(fā)出提高了耐久性的色素。目前使用的色素“Black Dye”因耐久性低，阻礙了色素增感型太陽(yáng)能電池的實(shí)用化。而采用富士膠片此次開發(fā)的色素試制的太陽(yáng)能電池在溫度+85℃、濕度85％的環(huán)境下放置1000小時(shí)后，轉(zhuǎn)換效率只降低了不到10％，確保了實(shí)用特性。
除了耐久性以外，富士膠片此次開發(fā)的色素還在提高轉(zhuǎn)換效率方面做了很多改進(jìn)。例如，通過(guò)增強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)波端的光的吸收增加了電流值，通過(guò)抑制暗電流提高了電壓值。
夏普公司采用該色素試制的色素增感型太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了11.9％這一目前世界最高的轉(zhuǎn)換效率（圖4）。今后，為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，富士膠片還將繼續(xù)進(jìn)行改良，以便能更多地吸收長(zhǎng)波段的光。
圖4：提高太陽(yáng)能電池的耐久性
富士膠片面向色素增感型太陽(yáng)能電池，開發(fā)出提高了轉(zhuǎn)換效率和耐久性的新色素（a）。該公司還利用耐久性出色的氣體阻隔膜試制了柔性CIGS型太陽(yáng)能電池（b）。
除此之外，富士膠片還展示了正在開發(fā)的柔性CIGS型太陽(yáng)能電池模塊?；宀捎靡躁?yáng)極氧化法在鋁箔上形成Al2O3層，從而兼具金屬箔耐熱性和樹脂膜絕緣特性的材料。受光面采用提高了氣體阻隔性的薄膜。氣體阻隔膜如果只采用防止氣體透過(guò)的無(wú)機(jī)材料，在彎曲時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋，因此采用與有機(jī)材料的積層構(gòu)造。
目前，面積為69.6cm2的模塊實(shí)現(xiàn)了15.9％的轉(zhuǎn)換效率。不過(guò)展示的30cm見方模塊的轉(zhuǎn)換效率較低，因此，為了在擴(kuò)大尺寸時(shí)也能將轉(zhuǎn)換效率的降低控制在最小限度，還在繼續(xù)進(jìn)行開發(fā)。
降低溫度提高生產(chǎn)效率
為降低現(xiàn)有結(jié)晶硅型太陽(yáng)能電池的成本，日立化成公司開發(fā)出了可進(jìn)行氮化硅（SiN）蝕刻的漿料。只要利用絲網(wǎng)印刷工藝使該漿料成形，便可只去除漿料下面的SiN（圖5）。
圖5：利用絲網(wǎng)印刷去除SiN
日立化成開發(fā)出了可進(jìn)行SiN蝕刻的漿料。利用絲網(wǎng)印刷漿料后，加熱并清洗可去除SiN。計(jì)劃用于太陽(yáng)能電池和MEMS的制造工序等。
在結(jié)晶硅型太陽(yáng)能電池的制造工序中，通常要在硅晶圓的受光側(cè)用SiN形成防反射膜。而且在該防反射膜上形成Ag電極后，還要進(jìn)行“Fire Through”加工，即在數(shù)百℃下加熱，使Ag電極與硅電池單元接觸。
如果使用此次漿料，無(wú)需Fire Through這一高溫工藝即可實(shí)現(xiàn)Ag電極與硅電池單元的接觸。
在蝕刻工序中，首先利用絲網(wǎng)印刷工藝在想蝕刻的部位印刷漿料。然后在170℃下加熱5分鐘，這時(shí)漿料就會(huì)產(chǎn)生去除SiN的“蝕刻劑”，對(duì)漿料下面的SiN進(jìn)行蝕刻。
蝕刻后只要用水清洗，即可去除漿料及其下面的SiN部分，獲得硅晶圓。最后，再在去除了SiN的部分形成Ag電極，這樣便可實(shí)現(xiàn)Ag電極和硅電池單元的接觸。
利用太陽(yáng)能電池的背面發(fā)電
太陽(yáng)能電池模塊受陽(yáng)光照射后溫度會(huì)升高。因此，富士膠片開發(fā)出了利用該熱能發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換模塊用新材料。除了設(shè)置在太陽(yáng)能電池模塊背面的用途外，粘貼在身體上用作健康監(jiān)測(cè)裝置電源的應(yīng)用也備受期待。
富士膠片開發(fā)的是采用有機(jī)高分子材料的熱電轉(zhuǎn)換材料（圖6）。該公司稱，該材料是有機(jī)材料中“熱電轉(zhuǎn)換效率最高的”。在此之前，日本產(chǎn)業(yè)綜合研究所2012年8月發(fā)布的、使用有機(jī)導(dǎo)電性高分子PEDOT:PSS的材料曾被認(rèn)為擁有世界最高性能。該材料的熱電轉(zhuǎn)換元件的優(yōu)值系數(shù)（ZT）為0.27。
圖6：在太陽(yáng)能電池背面設(shè)置熱電轉(zhuǎn)換模塊
富士膠片開發(fā)出了采用有機(jī)高分子材料的熱電轉(zhuǎn)換模塊（a）。在會(huì)場(chǎng)，用手的溫度驅(qū)動(dòng)了迷你車（b）。計(jì)劃設(shè)置于太陽(yáng)能電池模塊的背面使用。
而富士膠片此次的元件“實(shí)現(xiàn)了ZT超過(guò)0.27的性能”。該公司稱，此次展出的熱電轉(zhuǎn)換模塊“擁有mW級(jí)發(fā)電能力，有1℃的溫度差就能發(fā)電”。該公司并未公布此次開發(fā)的有機(jī)材料的詳細(xì)情況，僅表示是與產(chǎn)綜研究共同開發(fā)的產(chǎn)品。（日經(jīng)技術(shù)在線！ 供稿）
