效率高达26.81%的硅异质结太阳能电池

太阳能是最便宜和最容易获得的能源形式。现在，它有望比以往任何时候都更有效率。中国一家太阳能技术公司的科学家开发出一种新型太阳能电池，它可能会改变世界向可再生能源过渡的游戏规则。

代尔夫特理工大学的研究人员进行的高级建模在深入理解和创新工程方面发挥了关键作用。新型太阳能电池采用与目前95%的所有太阳能电池相同的材料制成，但性能更好，效率为26.81%。这项创新进一步巩固了太阳能电池在能源转型中的关键作用。研究结果于5月4日发表在NatureEnergy上。

关于这一突破的报告是全球领先的最高质量太阳能电池生产商之一隆基绿能科技有限公司与中山大学(SYSU)和代尔夫特大学之间独特国际合作的成果理工大学(代尔夫特理工大学)。该团队通过使用大大改进的“纳米晶硅孔接触层”优化了太阳能电池的设计。很长一段时间以来，这种新层被认为是理论上的可能性，但从未成功付诸实践。

新层可以以更小的阻力传输电力，并导致比任何其他类型的由晶体硅制成的太阳能电池更高的功率转换效率。隆基的研究人员在标准的工业级硅片上开发了这项新技术，使该技术几乎立即适用于太阳能电池板的生产。

与以前的技术相比，电池性能的改进非常显着，转换效率实现了1.5%的绝对飞跃。“这是迄今为止所有其他晶体硅太阳能电池架构的性能之冠，占全球太阳能电池产量的95%以上，”隆基中央研究院副院长徐喜祥说。

超越表面钝化

中山大学的科学家在分析和研究电流通过新层的确切流动方面发挥了重要作用。该团队比较了具有这些层的细胞和没有这些层的细胞。他们发现，具有新层的电池导电性更好，因为如果它们的位置恰到好处，它们的活化能较低。他们透露，随着表面复合在高度钝化的硅异质结太阳能电池中的消退，本体俄歇工艺将逐渐占据主导地位。换句话说，达到的表面钝化质量非常高，可以推动填充因子和功率转换效率向前发展。

“对低活化能硅空穴接触层的研究非常及时和极其重要，我们的工作代表了空穴接触电学性能探索的重大进展，有利于异质结、杂化和全硅基太阳能电池，”高平奇说,中山大学教授。通过部署更高效的光伏模块，这种太阳能电池架构的展示显着加速了能源转型。

代尔夫特理工大学的研究人员进行的高级建模在实现创新方面发挥了关键作用。通过新模型，该团队能够详细说明形成隆基太阳能电池后结的界面之间的能量势垒。通过这种方式，可以分析跨接口的空洞收集路径，解释该设备的出色性能。

TUDelft的博士后研究员PaulProcel说：“很高兴在真实和大面积的设备中见证我们理论上预测的空穴接触层材料特性的最佳组合，以在此类电池中实现理想的空穴传输。”.代尔夫特理工大学教授OlindoIsabella补充道：“隆基股份在超薄层沉积及其光电特性的精细控制方面取得的成就令人惊叹。模拟他们的太阳能电池突破了我们所说的理想晶体硅器件的界限”.