中国实现全球最高效硅太阳能电池:创下光伏技术新里程碑

中国研究人员设计了有史以来测量到的最有效的硅太阳能电池,其认证效率达到了27.81%

这一成就于2025年发表在《自然》上,并由德国哈梅林太阳能研究所独立验证,巩固了重新定义太阳能极限的突破。

主角是一种接近硅理论极限的HIBC(混合交叉背接触)电池:Shockley-Queisser极限,位于33.7%。目前,商业电池的效率约为26%,因此每增加十分之一都是一个巨大的技术挑战。

填充因子的挑战

中国团队的进展集中在解决一个老问题:填充因子(FF),它是衡量电池利用其产生的电力能力的指标。

  • 低FF意味着由于内部设计或电荷复合而导致的电流损失。
  • 高效电池通常在这一点上遇到困难,更多地停留在理论上而非实践中。

隆基公司通过基于两个关键创新的混合解决方案克服了这一障碍。

两个决定性进展

1. 激光创建的后接触

团队采用了一种激光工艺来晶化接触材料,为电子生成超导路径

  • 结果:更稳定的电流。
  • 卓越的填充因子:87.55%,这是单结硅电池的理想值。

2. 先进的表面处理和iPET

第二个创新是iPET(原位钝化边缘技术),它钝化了电池的边缘,这些区域特别容易出现损失。

  • 显著减少了电荷复合。
  • “消除”了限制性能的电泄漏。
célula solar
太阳能电池

认证和未来步骤

欧洲认证确认了在严格控制条件下的27.81%效率

隆基的研究人员已经在两个方面展开工作:

  • 优化电接触以进一步降低内部电阻。
  • 完善激光工艺,使技术能在不增加成本的情况下走出实验室。

目标不仅是打破记录,还要实现可扩展和经济实惠的技术,能够以合理的价格大规模生产。

对太阳能行业的影响

中国在从PERCTOPCon的光伏创新扩展方面表现出巨大的能力。现在的问题是,HIBC技术是否能走同样的道路。

多家欧洲和亚洲公司已经开始调整试点生产线以评估实际生产成本。

效率的累积效益

尽管改进看似增量,但其影响巨大:

  • 无需安装额外结构即可为更多家庭和企业供电。
  • 在空间有限的地区促进能源社区。
  • 降低成本并加速仍依赖天然气的行业电气化。
  • 为与钙钛矿的串联铺平道路,其中HIBC电池可以作为底层,超过30%的总效率

隆基的HIBC太阳能电池所达到的效率记录不仅是技术上的胜利:它是迈向更清洁、更可及且符合地球极限的太阳能的一步。

每一次进步都让可再生电力更为丰富、经济,并有能力支持全球能源转型的未来更近了一步。

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