日前,中國科學院寧波材料技術與工程研究所等單位,開展協同技術攻關,深挖技術瓶頸背后的關鍵科學問題,提出了一種雙面電學協同優化的全新策略,成功實現了工業級隧穿氧化硅鈍化接觸(TOPCon)太陽能電池性能的突破。
TOPCon太陽能電池憑借高效率和良好的規模化制造兼容性,已發展為占市場比例80%的主流技術。然而,工業級TOPCon電池距離其理論效率極限仍存在差距,效率每向前推進0.1%都需突破多重瓶頸。
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▲量產型高效TOPCon電池。中國科學院寧波材料技術與工程研究所供圖
為攻克上述技術難題,在器件正面結構優化方面,研究團隊開發了430Ω/sq的高方阻硼發射極,實現低摻雜、淺結設計,有效提升了界面鈍化質量;同時,通過精細化柵線設計,減少了載流子橫向傳輸阻抗、提高電流收集效率,又降低了遮光損失與銀漿耗量,實現了電壓與電流的雙重提升,為高效率輸出提供了關鍵支撐。
在器件背面結構創新方面,研究團隊針對銀擴散引發的界面退化這一痛點,創新性地構建了雙層隧穿氧化層/多晶硅復合結構,大幅提升了電池雙面發電能力。
研究團隊在工業標準M10尺寸(313.3cm2)硅片上,成功制備出經認證轉換效率達26.66%的TOPCon太陽能電池,同時創下744.6mV的工業級TOPCon開路電壓新高,填充因子達85.57%,雙面率提升至88.3%,其VOC×FF/理論極限值達93.8%,遠超行業此前水平,進一步推動TOPCon技術向理論效率極限邁進。
節選自《科技日報》
責任編輯:閆文藝
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