HJT与TOPCon的较量,为何钙钛矿叠加成为光伏技术新宠?

来源:光伏网整理发布时间:2024-04-19 16:12:29

在光伏技术的快速发展中,HJT(异质结)技术和TOPCon(钝化氧化接触)技术一直是业界关注的焦点。随着钙钛矿材料的引入,HJT叠加钙钛矿的组合正逐渐展现出其独特的优势,成为光伏领域的一大热点。本文将深入探讨HJT叠加钙钛矿相比TOPCon技术的优势所在,以及这一组合如何引领光伏技术的未来。

一、HJT技术简介

HJT技术以其高效的光电转换效率和良好的低光性能而受到推崇。HJT电池通过在晶体硅基底上叠加非晶硅薄膜形成异质结,有效降低了表面复合,提高了电池的开路电压和短路电流。

二、TOPCon技术的挑战

TOPCon技术通过在电池表面制备一层氧化层和多晶硅层,实现表面钝化,从而减少载流子的复合损失。然而,TOPCon电池在实现更高效率方面面临诸多挑战,包括工艺复杂性、成本控制以及进一步提升效率的难度。

三、钙钛矿材料的介入

钙钛矿材料因其高吸光系数、可调带隙和溶液加工特性,被认为是提升光伏电池效率的理想材料。将钙钛矿与HJT技术结合,不仅能够利用HJT的高效特性,还能通过钙钛矿的宽光谱吸收特性,进一步提高电池的光电转换效率。

四、HJT叠加钙钛矿的优势

1,光电转换效率:HJT独占鳌头

钙钛矿的叠加使用显著提高了HJT电池的光谱响应范围,增加了光生载流子的数量。HJT电池作为非晶硅薄膜异质结电池的代表,其光电转换效率高达27.5%的理论极限,远超传统光伏技术。HJT电池采用本征非晶层异质结技术,将非晶硅层和晶体硅层交替排列,形成高效的异质结结构。这种结构能够充分吸收太阳光谱中的光子,将光能转化为电能的效率大大提升。

2,稳定性:HJT更胜一筹

HJT电池作为非晶硅薄膜异质结电池的代表,其光电转换效率高达27.5%的理论极限,远超传统光伏技术。HJT电池采用本征非晶层异质结技术,将非晶硅层和晶体硅层交替排列,形成高效的异质结结构。这种结构能够充分吸收太阳光谱中的光子,将光能转化为电能的效率大大提升。相比之下,TOPCon叠加钙钛矿虽然制造成本较低,但其光电转换效率却难以与HJT相提并论。

3,制造工艺:HJT简化流程降低成本

钙钛矿材料的溶液加工特性意味着更低的制造成本,这对于降低光伏发电的平准化成本至关重要。在制造工艺方面,HJT电池展现出了其独特的优势。HJT电池采用低温化学气相沉积法,将非晶硅层沉积在衬底上,然后沉积TCO导电膜和P型或N型非晶硅层。这种工艺不仅简化了制造流程,降低了生产成本,还有助于提高产品的良品率。相比之下,TOPCon电池的制造工艺相对复杂,需要采用高温退火工艺,不仅增加了生产成本,还可能导致产品质量的波动。

4,环境友好:材料加工更加环境友好

钙钛矿材料在加工过程中确实不使用高毒性或稀有元素,这使得它相较于其他光伏材料在环境友好性方面具有显著优势。

首先,钙钛矿材料的制造过程避开了高毒性元素的使用。在一些光伏材料的生产过程中,可能会涉及到铅、镉等有毒元素的使用,这些元素对环境和人体健康具有潜在风险。然而,钙钛矿材料在制备过程中并不包含这些有毒元素,从而降低了对环境和人体的危害。

其次,钙钛矿材料并不依赖稀有元素的供应。稀有元素在地球上的储量有限,且开采和提炼过程可能对环境造成破坏。相比之下,钙钛矿材料所使用的原料相对丰富,不涉及稀有元素的开采和使用,这有助于减少资源消耗和环境破坏。

此外,钙钛矿材料的加工过程相对简单,且能源消耗较低。这有助于降低制造过程中的碳排放和环境污染。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202404/19/377605.html
责任编辑:xulilin
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
上海交大陈汉EES:29.58%!又是SAM与钙钛矿间的分子桥接剂!高效光稳定全钙钛矿叠层电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2026-01-14 08:51:49

上海交通大学陈汉等人引入一种分子桥接剂,它既能与SAM基底共轭,又能与钙钛矿表面配位,从而增强空穴收集异质界面处的化学与电子耦合。通过这一策略,获得了光稳定、带隙1.76 eV、光电性能提升且晶格稳定的钙钛矿吸收层,使单结钙钛矿太阳能电池实现20.79%的光电转换效率(认证值20.35%)。当该电池与1.25 eV的Sn-Pb钙钛矿底电池集成时,所得两端单片全钙钛矿叠层太阳能电池效率达29.58%,且封装器件在960小时连续最大功率点运行后仍保持初始效率的90%。

华东师范大学方俊锋最新Nature Communications:一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2026-01-14 08:37:34

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,开发了一种策略,将铅粉作为前驱体,并进行PbF₂后处理,分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合,使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中,不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下,85°C 运行 550 小时后,电池仍能保持其初始效率的60%。

太空光伏领航、退税取消助燃,光伏全线飘红!来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-12 17:28:50

沪深京三市共有超百家光伏企业上涨,其中太空光伏概念、光伏主产业链企业涨幅居前。根据《公告》,自2026年4月1日起,将取消光伏等产品增值税出口退税。据索比光伏网了解,目前已有处于放假状态的光伏企业紧急召回员工,且打算取消春节假期加班赶工。值得一提的是,天合光能在太空光伏领域亦有一定布局,根据兴业证券研报,天合光能在晶硅、钙钛矿、砷化镓三大技术路线全面布局,其中砷化镓产品已成功应用于中国星网卫星。

晶科能源与晶泰科技签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议来源:晶科能源 发布时间:2026-01-08 10:22:16

全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合,正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同,旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

从化学到太阳能电池:材料创新在钙钛矿光伏革命中的核心作用来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-01-07 10:33:54

钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来,因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性,十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而,长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用,重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议,包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。

山东高校钙钛矿光伏技术与应用校企产学研协同创新中心获批成立来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-07 10:22:22

近日,山东省教育厅、山东省工业和信息化厅公布山东省高等学校校企产学研协同创新中心建设名单。由山东科技大学化工学院唐群委教授担任中心负责人的山东省高等学校钙钛矿太阳能光伏技术与应用校企产学研协同创新中心获批成立。

柔性钙钛矿:光伏产业的下一个黄金赛道来源:ACMI光伏新材料 发布时间:2026-01-06 09:24:36

在便携式电子与可穿戴设备领域,柔性钙钛矿电池正成为新一代移动电源的核心技术。未来展望全球柔性钙钛矿市场正呈现爆发式增长趋势。包含柔性钙钛矿在内的"下一代太阳能电池"整体市场,规模将从2024年的42.1亿美元,以21.21%的年复合增长率增长至2032年的196.2亿美元。随着技术的不断突破,柔性钙钛矿正逐步从实验室走向产业化应用。柔性钙钛矿正以其独特的魅力,为人类打开一个更加灵活、高效、可持续的能源未来。

捷泰科技:钙钛矿/TOPCon叠层电池小面积效率达33.53%来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-31 10:28:19

近日,捷泰科技在钙钛矿叠层电池领域取得重要进展。公司研发团队成功实现钙钛矿-TOPCon叠层电池小面积转换效率33.53%的突破,标志着捷泰在下一代高效光伏技术路线上迈出坚实步伐。这一成果是捷泰内部研发项目的阶段性刷新。这一提升幅度在叠层电池领域属于显著进步,体现了捷泰在核心技术攻关上的持续投入与系统化研发能力。展望未来,捷泰科技将持续加大研发投入,吸引顶尖人才,推动核心技术的自主可控和持续迭代。

火力全开!TOPCon/BC/HJT 效率齐破新高来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-30 08:47:26

2025年,在技术创新的浪潮中,光伏电池组件企业聚焦TOPCon、BC、HJT等核心技术路线,持续刷新效率纪录、推进产业化落地,形成了多元化的创新格局。综上来看,2025年光伏电池组件领域的技术创新呈现出“主流领跑、差异突破、多点开花”的鲜明特征,TOPCon、BC、HJT三大核心路线在效率竞赛与产业化落地中齐头并进,不断拉近与理论效率极限的距离,为光伏行业降本增效筑牢了技术根基。

合肥新站钙钛矿产业大会召开,全力打造“长三角钙钛矿光伏技术特色产业园”来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-29 09:47:39

12月26日下午,合肥新站高新区钙钛矿光伏产业创新发展会正式召开,高校专家、产业链企业金融机构、科创孵化平台代表齐聚新站共话钙钛矿光伏产业发展新机遇。

通威受邀出席第十届钙钛矿科技创新与生态共赢战略发展论坛来源:通威集团 发布时间:2025-12-29 08:40:59

12月22-24日,由光伏领跑者创新论坛主办的第十届钙钛矿科技创新与生态共赢战略发展论坛在安徽合肥举行。通威股份光伏技术中心资深研发工程师罗皓文博士受邀出席,并作主题演讲,分享创新成果,推动产业合作。通威将继续深化光伏技术研发,推动钙钛矿晶硅叠层电池技术从实验室走向规模化量产,为实现“双碳”目标贡献通威力量。