高效稳定性钙钛矿/晶硅叠层太阳电池研究

中国粉体网讯在全球光伏技术向高效率、低成本、高稳定方向快速发展的背景下，晶硅电池作为主流技术，面临进一步提升光电转化效率的瓶颈，异质结（HJT）与叠层电池成为突破效率上限的核心路线。当前，高效太阳电池降本提效仍面临多重挑战，包括降低工艺温度、减少寄生吸收与复合损失、降低银浆耗量、优化界面与体钝化、实现大面积可重复制备以及保障长期稳定性等，这些问题也是异质结及钙钛矿/晶硅叠层电池研发的核心攻关方向、�/p>

基于金属氧化物的类TOPCon异质结结构，在制备成本与工艺温度上具备显著优势。其中，SiO₂/AZO钝化接触体系展现出优异的钝化性能，最佳开路电压可�?40mV，结合氢钝化与场钝化机制，电池最高效率达�?3.1%，超越早期TOPCon电池效率水平，效率提升潜力充足、�/p>

晶硅异质结（HJT）电池凭借高透明、载流子选择性强的特性，成为叠层电池的理想底电池。采用微晶氧化硅（nc-SiOx:H）窗口层技术，可有效优化电池光学与电学性能，结合微绒面结构改进，抑制漏电问题，推动HJT电池转化效率突破26%，为叠层电池搭建了高效底层平台、�/p>

在钙钛矿/HJT叠层电池研发中，CuSCN-钙钛矿混合成膜工艺实现关键突破。该工艺可在金刚线切割的直拉硅片上，一步完成CuSCN空穴传输层与高质量钙钛矿薄膜制备，CuSCN富集于晶界并延伸至钙钛矿内部，大幅提升空穴收集效率。苏州大学与浙江大学合作研发的叠层电池，在不同面积下均实现高效输出：0.05cm2小面积效率达31.5%�?cm²效率�?0.3%�?cm2效率�?7.3%，同时通过�?5稳定性测试，具备工艺简单、重复性好、易于放大量产的优势、�/p>

3�?1日，《Nature Energy》在线发表苏州大学杨新波、张晓宏团队研究成果。传统TOPCon太阳能电池效率受限于前表面复合损失，该团队研发出全尺寸双面TOPCon电池，采用正面图案化n型TOPCon指状结构与背面全面积p型TOPCon发射极，经认证效率达26.34%，湿热稳定性优异，光致及光热退化可忽略。性能提升源于对正、背面TOPCon接触的优化，通过调控多晶硅结晶度、掺杂浓度、隧道氧化层特性及银浆配方实现。以此为底电池与宽带隙钙钛矿顶电池集成，制备的单片钙钛矿/TOPCon叠层电池认证效率�?2.73%，开路电�?.961V，为高效光伏器件提供了可产业化的可行路径、�/p>

综上，金属氧化物类TOPCon结构成本与工艺优势突出，实验室效率持续突破；微晶氧化硅窗口层助力HJT电池效率迈上新台阶，适配叠层电池需求；CuSCN-钙钛矿一步成膜工艺，成功实现高效、稳定、易量产的钙钛矿/晶硅叠层电池制备，为下一代高效光伏电池技术提供了可行方案，是推动光伏产业升级的重要技术方向、�/p>

2026�?�?4日，中国粉体罐�/strong>将在江苏苏州举办‛�span style="color: rgb(192, 0, 0);">2026钙钛矿电池叠层技术与产业链发展研讨会”。届时，苏州大学特聘教授，博士生导师杨新泡�/span>将带来题为〉�strong>高效稳定性钙钛矿/晶硅叠层太阳电池研究》的报告。他将围绕相关研究成果、技术难点及产业化前景展开详细分享、�/p>

杨新波，2010年博士毕业于中科院上海硅酸盐研究所�?010年至2020年先后在日本东北大学、澳大利亚国立大学和阿卜杜拉国王科技大学从事太阳能电池材料与器件研究工作。在Nature、Nature Energy、Nature Photonics、Joule、Adv.Mater.等权威期刊发表SCI论文100余篇，国际权威光伏会议（IEEE PVSC、PVSEC、SiliconPV等）做邀�?口头报告10余次，授权发明专�?0余项，主�?参与科技部重点研发计划、国家自然科学基金面�?重点项目、江苏省双碳科技创新专项资金/基础研发计划项目、江苏特聘教授项目、企业横向合作项目等10余项，研究成果获中国科学十大进展和江苏省科技进步奖一等奖、�/p>

参考来源：

科学云资讯；苏州大学

杨新�?高效异质结及叠层太阳电池

(中国粉体网编辑整�?九�?

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