中国科研团队实现关键技术提升 工业级TOPCon太阳能电池效率突破26.66%
2026-02-26 11:54
来源:Chinese Academy of Sciences
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晶硅太阳能电池目前在全球光伏产业中占据主导地位,其中隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)技术因其成本效益和与现有制造工艺的兼容性,市场份额正在快速扩大。然而,工业级TOPCon电池的效率长期以来受限于电学性能的不足,量产效率与技术理论极限之间仍存在差距。

近日,中国科研人员在TOPCon技术领域取得重要进展,将工业级太阳能电池的功率转换效率(PCE)提升至26.66%,刷新了该领域的效率记录。这项研究由中国科学院宁波材料技术与工程研究所叶继春教授团队领衔,联合浙江晶科能源有限公司、苏州大学和中国计量大学的科研人员共同完成,相关成果已发表于学术期刊《自然·能源》。

该研究的核心突破在于针对大面积TOPCon太阳能电池开发了一种双面电学优化策略,采用的M10规格硅片有效面积达313.3平方厘米。在电池正面,研究人员将高方阻硼发射极(约430 Ω/平方)与优化设计的栅线结构相结合,改善了表面钝化效果并降低了载流子输运损耗。在电池背面,团队开发了一种新型双层隧穿氧化层/多晶硅结构,以抑制金属化过程带来的性能衰减。

这一设计采用了高结晶度的内层多晶硅和可有效阻挡银电极向硅基底扩散的外层阻挡层,确保了界面的钝化质量。通过对背面多晶硅层进行减薄处理,电池的双面率提升至88.3%,有助于提高整体发电量。上述技术改进使工业级TOPCon太阳能电池的开路电压(Voc)达到744.6毫伏,填充因子(FF)达到85.57%。

该研究的通讯作者叶继春表示:“该器件已达到理论效率极限的83.8%,性能表现优于常规TOPCon太阳能电池。”

这一研究为制造高效工业级TOPCon电池提供了技术路径,有助于缩小其实际效率与理论极限之间的差距,进一步提升该技术在全球光伏市场的竞争力。

出版详情:作者:Zhenhai Yang等,标题:《双面电细化使工业隧道氧化物钝化接触硅太阳能电池高效》,发表于:《自然能源》 (2026)。期刊信息: 《自然能源》

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