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由中國(guó)制造商晶科能源（JinkoSolar）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種基于TOPCon技術(shù)的子電池串聯(lián)鈣鈦礦硅電池。該小組通過(guò)在器件制造過(guò)程中最小化分流概率，成功地降低了硅子電池中的電壓損耗。


一個(gè)中澳研究小組開發(fā)了一種基于隧道氧化物鈍化觸點(diǎn)（TOPCon）技術(shù)的單片鈣鈦礦-硅n型串聯(lián)太陽(yáng)能電池，用于底部電池。

“我們?cè)谑軗p蝕刻的正面上保形地制造鈣鈦礦子電池，以減輕粗糙的c-Si基板的負(fù)面影響，從而防止跨載流子傳輸層，吸收層及其界面的分流路徑，”科學(xué)家們說(shuō)，并指出他們遵循了光伏行業(yè)常用的標(biāo)準(zhǔn)晶圓和蝕刻工藝。

他們說(shuō)，這種策略受益于功能層和接口的協(xié)同效應(yīng)，同時(shí)最大限度地降低了器件制造過(guò)程中的分流概率。

他們建造了1cm2電池，具有基于氧化鎳（NiO）的致密孔傳輸層x），厚度為 10 納米。研究小組表示，這最大限度地減少了針孔可能導(dǎo)致分流路徑的可能性。PolyTPD是一種優(yōu)良的空穴傳輸層材料和電子封閉材料，用于鈍化NiOx和鈣鈦礦薄膜之間的界面，目的是降低電池的整體電壓損耗。

研究人員使用真空閃蒸方法確保鈣鈦礦薄膜的均勻生長(zhǎng)，并制造了由氧化錫（II）（SnO）制成的電子傳輸層。x），這是使用原子層沉積（ALD）沉積的。他們還為電池配備了基于二氧化硅（SiO）的減反射（AR）涂層。2）和聚四氟乙烯（PTFE），據(jù)稱它用作屏障層以獲得更好的穩(wěn)定性。

通過(guò)光線追蹤和設(shè)備仿真，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，子電池級(jí)別的反射損耗和電阻損耗都可以優(yōu)化，以最大限度地降低整體功率輸出損耗。測(cè)量結(jié)果還表明，串聯(lián)電池可以實(shí)現(xiàn)27.6%的功率轉(zhuǎn)換效率。

“在減少寄生吸收損失方面也有改進(jìn)的空間，”研究人員說(shuō)。

他們?cè)?ldquo;使用工業(yè)制造的TOPCon Device的27.6%鈣鈦礦/ c-Si串聯(lián)太陽(yáng)能電池”中介紹了他們的發(fā)現(xiàn)，該研究結(jié)果最近發(fā)表在Advanced Energy Materials上。該研究小組包括來(lái)自澳大利亞國(guó)立大學(xué)，中國(guó)北京理工學(xué)院和中國(guó)模塊制造商晶科能源的學(xué)者。

“上面討論的方法可以幫助低成本和高效的鈣鈦礦/ c-Si串聯(lián)太陽(yáng)能電池的商業(yè)化，”科學(xué)家們說(shuō)。 

原標(biāo)題：具有TOPCon結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦-硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池效率達(dá)到27.6%