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近日，隆基綠能等在學術期刊《自然》上發(fā)表了兩項研究成果，展示了我國光伏行業(yè)在前沿技術領域取得的新進展。

11月10日，《自然》在線刊發(fā)隆基綠能聯(lián)合蘇州大學、西安交通大學等研究團隊在硅基疊層電池研究方向的進展。團隊研發(fā)的超薄晶硅-鈣鈦礦疊層電池，經(jīng)美國國家可再生能源實驗室（NREL）認證，小面積器件效率達33.4%；經(jīng)德國弗勞恩霍夫太陽能研究所認證，商業(yè)尺寸硅片級柔性疊層電池效率達29.8%。這是全球光伏領域首個經(jīng)權威機構認證的柔性晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率世界紀錄。

晶硅-鈣鈦礦疊層電池技術通過融合兩種半導體材料的優(yōu)勢，大幅提高理論效率，被認為是新一代顛覆性光伏技術。傳統(tǒng)認知認為單晶硅是剛性脆性材料，但硅的原子結構具有一定彈性形變能力，當硅片厚度降至幾十微米（傳統(tǒng)硅片厚度通常約為120微米-200微米）時，縱使其彎曲半徑低于2厘米，硅片表面應力仍低于其斷裂閾值，不會產(chǎn)生裂紋，因此超薄硅片可滿足輕質柔性器件的形變需求。但鈣鈦礦功能層在反復彎曲和溫度變化下，界面極易分層失效，導致其使用壽命大幅降低。

為解決上述問題，團隊采用創(chuàng)新優(yōu)化工藝結構設計，構建出疏松加致密的雙層緩沖層設計，能像彈簧床墊一樣吸收和耗散應變能，在微納米尺度上精準化解了應力緩沖與高效傳輸?shù)男枨竺?，確保疊層器件在獲得出色耐彎曲特性的同時，兼容了優(yōu)異發(fā)電能力。團隊在基于僅60微米厚的超薄全硅片疊層器件上實現(xiàn)了29.8%的功率轉換效率，超薄疊層器件可實現(xiàn)對折，彎曲半徑達1.5厘米，重量不到4.4克，單位重量功率達1.77瓦/克。在實驗室小尺寸上，團隊實現(xiàn)了33.4%轉換效率紀錄，展示了該疊層電池結構在效率和抗彎曲疲勞性的優(yōu)越性，也為柔性硅基疊層電池在空間光伏、車載光伏等輕質、柔性高功率光伏場景的商業(yè)開發(fā)奠定基礎。

11月13日，《自然》在線刊發(fā)隆基綠能聯(lián)合中山大學、蘭州大學團隊研發(fā)的非晶-多晶雜化背接觸結構（HIBC）電池研究成果。背接觸結構太陽電池通過將N型、P型接觸區(qū)域及電極全部置于電池背面，最大限度地減少正面的遮光損失。團隊在隆基綠能自研的工業(yè)級泰睿硅片上實現(xiàn)了27.81%的認證效率、87.55%的填充因子，兩項指標均創(chuàng)造了新世界紀錄。值得注意的是，雜化背接觸結構是由我國團隊首創(chuàng)且經(jīng)過驗證的全新高效電池技術，具有完備的自主知識產(chǎn)權。團隊開發(fā)的激光誘導局域晶化技術、原位邊緣鈍化技術等均具備與現(xiàn)有生產(chǎn)線兼容的優(yōu)勢，推動以更高效率、更低成本量產(chǎn)太陽能電池。

（隆基綠能供圖）