科技日报记者 李禾
近日，隆基绿能等在学术期刊《自然》上发表了两项研究成果，展示了我国光伏行业在前沿技术领域取得的新进展。
11月10日，《自然》在线刊发隆基绿能联合苏州大学、西安交通大学等研究团队在硅基叠层电池研究方向的进展。团队研发的超薄晶硅-钙钛矿叠层电池，经美国国家可再生能源实验室（NREL）认证，小面积器件效率达33.4%；经德国弗劳恩霍夫太阳能研究所认证，商业尺寸硅片级柔性叠层电池效率达29.8%。这是全球光伏领域首个经权威机构认证的柔性晶硅-钙钛矿叠层电池效率世界纪录。
晶硅-钙钛矿叠层电池技术通过融合两种半导体材料的优势，大幅提高理论效率，被认为是新一代颠覆性光伏技术。传统认知认为单晶硅是刚性脆性材料，但硅的原子结构具有一定弹性形变能力，当硅片厚度降至几十微米（传统硅片厚度通常约为120微米-200微米）时，纵使其弯曲半径低于2厘米，硅片表面应力仍低于其断裂阈值，不会产生裂纹，因此超薄硅片可满足轻质柔性器件的形变需求。但钙钛矿功能层在反复弯曲和温度变化下，界面极易分层失效，导致其使用寿命大幅降低。
为解决上述问题，团队采用创新优化工艺结构设计，构建出疏松加致密的双层缓冲层设计，能像弹簧床垫一样吸收和耗散应变能，在微纳米尺度上精准化解了应力缓冲与高效传输的需求矛盾，确保叠层器件在获得出色耐弯曲特性的同时，兼容了优异发电能力。团队在基于仅60微米厚的超薄全硅片叠层器件上实现了29.8%的功率转换效率，超薄叠层器件可实现对折，弯曲半径达1.5厘米，重量不到4.4克，单位重量功率达1.77瓦/克。在实验室小尺寸上，团队实现了33.4%转换效率纪录，展示了该叠层电池结构在效率和抗弯曲疲劳性的优越性，也为柔性硅基叠层电池在空间光伏、车载光伏等轻质、柔性高功率光伏场景的商业开发奠定基础。
11月13日，《自然》在线刊发隆基绿能联合中山大学、兰州大学团队研发的非晶-多晶杂化背接触结构（HIBC）电池研究成果。背接触结构太阳电池通过将N型、P型接触区域及电极全部置于电池背面，最大限度地减少正面的遮光损失。团队在隆基绿能自研的工业级泰睿硅片上实现了27.81%的认证效率、87.55%的填充因子，两项指标均创造了新世界纪录。值得注意的是，杂化背接触结构是由我国团队首创且经过验证的全新高效电池技术，具有完备的自主知识产权。团队开发的激光诱导局域晶化技术、原位边缘钝化技术等均具备与现有生产线兼容的优势，推动以更高效率、更低成本量产太阳能电池。
（隆基绿能供图）
网友评论
