近日，全球領(lǐng)先的光儲企業(yè)晶科能源（688223）聯(lián)合中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、蘇州大學(xué)以及新加坡國立大學(xué)等國內(nèi)外頂尖科研機(jī)構(gòu)，在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Nature Energy（ELPC）》上，于一個(gè)月內(nèi)連續(xù)發(fā)表三篇研究成果，系列論文展示了晶科在TOPCon及鈣鈦礦疊層電池技術(shù)領(lǐng)域的多項(xiàng)重大突破。
26.66%！刷新了工業(yè)級TOPCon電池轉(zhuǎn)換效率
晶科能源（688223）聯(lián)合中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所，成功開發(fā)了一種雙面電學(xué)協(xié)同優(yōu)化策略，在M10尺寸硅片上實(shí)現(xiàn)了高達(dá)26.66%的認(rèn)證效率，刷新了工業(yè)級topcon電池（886007）的效率紀(jì)錄，大幅縮小了工業(yè)級topcon電池（886007）與29.4%理論效率的差距。
同時(shí)，研究通過正面高方阻硼發(fā)射極與優(yōu)化的細(xì)柵線設(shè)計(jì)減少載流子傳輸損耗，同時(shí)背面采用創(chuàng)新的雙層隧穿氧化硅/多晶硅結(jié)構(gòu)，有效抑制了銀漿穿刺引起的性能退化，并利用多晶硅局部減薄技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)開路電壓744.6mV、填充因子85.57%、雙面率88.3%的優(yōu)異性能。該項(xiàng)成果為縮小topcon電池（886007）與理論極限之間的效率差距提供了一條可行且全面的解決路徑，有力增強(qiáng)了TOPCon技術(shù)在未來光伏市場中的核心競爭力。
32.73%效率認(rèn)證！開辟鈣鈦礦/TOPCon疊層電池規(guī)?；嫒萋窂?/strong>
晶科能源（688223）聯(lián)合蘇州大學(xué)成功研發(fā)出全尺寸雙面TOPCon晶硅太陽電池，認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.34%。該研究摒棄了傳統(tǒng)topcon電池（886007）前表面采用硼擴(kuò)散發(fā)射極的設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性地在前表面引入了圖案化的N型TOPCon指狀接觸，同時(shí)保留了背面的全區(qū)域P型TOPCon接觸。這種結(jié)構(gòu)通過局域化多晶硅接觸區(qū)域，極大地減少了前表面的寄生吸收和復(fù)合損失，實(shí)現(xiàn)了26.34%的認(rèn)證效率，顯著提升了開路電壓。
此外，為解決P型TOPCon接觸性能不佳且易受金屬漿料腐蝕的問題，設(shè)計(jì)了 “多晶硅/氧化硅/多晶硅”的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)結(jié)合優(yōu)化的背面拋光與特制銀漿，不僅獲得了極低的接觸電阻和復(fù)合電流，更重要的是中間的超薄氧化層能夠有效阻擋銀結(jié)晶尖峰刺入硅襯底，大幅提升了器件的可靠性和耐高溫特性。未來可通過提高激光圖案化精度以進(jìn)一步縮窄指寬，以及在背面也引入局域化接觸來減薄多晶硅層，從而降低寄生吸收，量產(chǎn)效率有望接近27%。
利用前表面具有織構(gòu)化特點(diǎn)的高效雙面topcon電池（886007）作為底電池，研究團(tuán)隊(duì)制備了單片鈣鈦礦/TOPCon疊層電池，并獲得了32.73%的認(rèn)證效率和1.961 V的高開路電壓。該結(jié)果不僅刷新了同類疊層電池的性能記錄，還展示了出色的長期運(yùn)行穩(wěn)定性（2,000小時(shí)后仍保持80%初始效率），證明了該TOPCon技術(shù)路線在疊層應(yīng)用中的巨大潛力，也為發(fā)展更高效率的TOPCon及鈣鈦礦/TOPCon疊層光伏組件提供了可規(guī)?；遗c工業(yè)兼容的技術(shù)路徑。
32.76%！突破工業(yè)TOPCon硅上鈣鈦礦疊層電池效率瓶頸
針對工業(yè)薄硅襯底的高熱導(dǎo)率導(dǎo)致鈣鈦礦結(jié)晶過快、薄膜質(zhì)量惡化的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，晶科能源（688223）聯(lián)合新加坡國立大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)，創(chuàng)新性地提出了一種通過雙模式結(jié)合配體（MBT）調(diào)控主要有機(jī)陽離子（FA ）的策略，成功實(shí)現(xiàn)了對結(jié)晶動力學(xué)的有效控制。采用該策略制備的兩端單片鈣鈦礦/TOPCon疊層太陽能電池，經(jīng)國家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測試中心（NPVM）的認(rèn)證，轉(zhuǎn)換效率達(dá)32.76%，接近當(dāng)前疊層光伏效率紀(jì)錄。同時(shí)，該電池在連續(xù)運(yùn)行1700小時(shí)后仍保持91%的初始效率，展現(xiàn)出優(yōu)異的長期運(yùn)行可靠性。
該項(xiàng)研究在最具市場主導(dǎo)潛力的TOPCon硅底電池上實(shí)現(xiàn)高效率（認(rèn)證32.76%）意義重大，不僅將鈣鈦礦/TOPCon疊層電池的效率提升至新高度，更重要的是，它為將實(shí)驗(yàn)室高性能鈣鈦礦材料與占據(jù)市場主導(dǎo)地位的TOPCon硅技術(shù)進(jìn)行整合提供了關(guān)鍵的科學(xué)見解和切實(shí)可行的路徑，標(biāo)志著鈣鈦礦/晶硅疊層技術(shù)向主流產(chǎn)業(yè)化邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。未來，該策略有望與可大規(guī)模制備和低成本潛力的溶液法生產(chǎn)工藝相結(jié)合，推動研究成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
這一系列成果不僅為TOPCon技術(shù)逼近理論效率極限指明了可行路徑，更為鈣鈦礦/晶硅疊層技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)?；慨a(chǎn)奠定了關(guān)鍵科學(xué)基礎(chǔ)。晶科能源（688223）正以實(shí)際行動，引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)邁向更高效率、更可靠、更可持續(xù)的未來。
