荷兰的研究人员研究了以二极管，晶体管，电容器和电感器的形式将电力电子元件集成到太阳能电池中的潜力。他们认为，这种光伏电池最初可能会在光伏驱动的物联网（IoT）设备中找到应用，然后随着规模经济的启动，在大规模应用中。


代尔夫特理工大学（TU Delft）的研究人员研究了电力电子器件如何嵌入太阳能电池，并提出了集成二极管，晶体管，电容器和电感器的光伏器件的几种设计方案。

“我们的工作是一篇综述论文，其中我们探索了将电力电子器件集成到晶体硅太阳能电池上的可能性，”该研究的通讯作者David Van Nijen告诉PV杂志。“我们设想这些创新首先应用于住宅市场或特定应用，例如在光伏驱动的物联网（IoT）设备中，然后随着规模经济的启动，在公用事业规模市场中得到吸收。

在最近发表在《电池报告物理科学》上的论文《探索将电力电子器件集成到c-Si太阳能电池中的好处，挑战和可行性》中，荷兰研究小组指出，他们的主要目标是探索一种不同的方法来促进子模块电力电子学，提高粒度，并实现新的功率调节方法。“我们回顾了迄今为止对该主题进行的研究工作，并概述了不同未开发可能性的可行性，”它说。

通过他们的审查，科学家们发现二极管是可以集成到PV电池中的最合适的器件，一些设计已经在研究水平上得到了证明。他们说，所谓的Alq3 / p-Si肖特基二极管，也称为热载流二极管或低压二极管，是嵌入太阳能电池的最佳二极管。这种二极管由半导体与金属的结组成，以提供快速开关动作和低正向压降而闻名。

至于晶体管，学者们表示，它们在光伏器件中的集成可能更为复杂。“由于晶体管制造工艺需要光刻步骤，因此为了具有成本效益的集成，有必要将尽可能多的加工步骤与PV制造相结合，”他们强调，并强调了将标准垂直功率晶体管设计的生产步骤与光伏行业的生产步骤相结合的限制。

他们的综述还考虑了无源元件集成，为此发现了几种“有前途”的方法，以及薄膜电容器集成，科学家们说，由于高电容不足，这具有挑战性。

“由于电池集成电力电子的发展相对未被探索，因此还不可能量化资本支出，”Van Nijen在被问及该技术的成本时表示。“例如，我们手稿中描述的各种概念不一定需要同时应用于同一单元。成本完全取决于所使用的确切组件和拓扑结构。 

原标题：集成电力电子元件的太阳能电池