太阳能电池的表面钝化技术:效率提升之关键

来源:光伏网整理发布时间:2024-08-14 09:43:35

太阳能电池的表面钝化层,作为一项关键技术,旨在显著减少电子在电池表面的复合现象,这一技术对提升太阳能电池的效率具有至关重要的作用。通过精心设计的钝化层,可以降低电池表面缺陷密度,进而大幅度减少电子与空穴在表面复合的机会,从而显著提高电池的性能表现。

(图片来自:包图网,索比光伏网已获得授权)

钝化技术对于提升太阳能电池转化率的作用主要体现在以下几个方面:

减少电子复合:

在太阳能电池中,界面处的电子与空穴复合会降低有效载流子数量,进而影响电池效率。为了应对这一问题,钝化技术通过在电池表面覆盖特殊材料(如氧化物或氮化物),有效抑制电子与空穴的复合,从而显著提高电池的转化率。

具体来说,当光能激发电子从价带跃迁到导带时,留下的空穴需要与电子有效分离并传输到电极以产生电流。然而,电池表面常常发生电子与空穴的复合,导致效率下降。

钝化层则能有效阻挡或降低这种复合,例如,硅太阳能电池中常用的氧化铝和氢化硅作为钝化层材料,分别提供电子和空穴的阻挡功能,显著减少复合机会。

提高载流子寿命:

钝化层不仅阻止了电子与空穴的复合,还通过多种机制延长了载流子(电子和空穴)在太阳能电池中的存活时间。

首先,它通过降低表面态密度,减少了可作为复合中心的表面缺陷。

其次,通过改善电池表面的电场分布,钝化层减少了载流子在移动过程中遇到的阻力,从而加速了它们的传输并降低了损失。

此外,特定的钝化材料还能作为电子或空穴的阻挡层,进一步减少表面复合的可能性。

最后,通过减少电池内部的缺陷态,钝化层有助于保持载流子的自由移动,进而延长其寿命,提高电池的整体性能。

改善表面质量:

电池表面缺陷对性能和效率产生负面影响。钝化技术通过表面修饰、缺陷修复、界面改善和表面重组抑制等手段显著减少这些缺陷。这不仅提升了电池表面的质量,还为电子和空穴提供了更顺畅的传输路径,从而大幅提高电池效率。

优化电荷传输:

钝化层在优化电荷传输过程中发挥关键作用,特别是在电池表面区域。通过调整界面能级、减少表面缺陷、改善电导率以及抑制不必要的表面反应等方式,钝化层显著减少电荷传输过程中的损失,提高传输效率,并为电池的高效稳定运行提供保障。

综上所述,钝化技术通过多重机制共同作用于提高太阳能电池的效率,这一技术不仅代表了当前的研究突破,也为太阳能技术的未来发展和应用奠定了坚实基础。

责任编辑:zhanhy
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
南邮新成果实现溶液法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池最高转换效率来源:科学网 发布时间:2026-11-02 09:22:49

南京邮电大学辛颢团队在《自然·能源》发表突破性成果,提出一种基于溶液化学调控的新型策略,通过在前驱体溶液中构建铜、铟、镓多元金属互联分子网络,精准控制热分解与相变过程,有效抑制杂质生成和元素偏析。该方法采用乙酸铜等原料,利用乙酸根的双重键合能力实现组分预锚定,显著提升薄膜均匀性与相纯度。由此制备的铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池经认证达17.53%转换效率,创溶液法世界纪录;铜铟硒(CIS)器件达15.30%。值得注意的是,该成果未引入梯度带隙、碱金属掺杂等常规优化手段,仅靠前驱体分子结构创新即实现性能跃升。研究不仅推动轻质、柔性、低成本CIGS电池产业化,其溶液化学设计理念还可拓展至其他多元无机光电器件,为薄膜光伏技术降本增效提供新路径。(199字)

晶科TAC入局:混合钝化BC技术加速竞逐,传统TBC沦为“过客”?来源:投稿 发布时间:2026-10-29 10:42:00

本文聚焦光伏电池技术迭代趋势,指出以晶科能源TAC为代表的新一代混合钝化BC技术正加速产业化,推动行业技术路线重构。该技术融合TOPCon与HJT的钝化优势,在电池背面集成异质结钝化与隧穿钝化接触,显著提升正面转换效率(如天合THBC达28.00%、隆基HIBC达28.29%),并兼顾高端分布式场景对高功率密度与外观一致性的需求。与此同时,传统TBC因双面率低、提效空间受限、制造成本高等瓶颈,在双面主流市场被TOPCon持续压制,在单面高端住宅市场又被混合钝化BC快速替代,其作为过渡技术的属性日益凸显。头部企业集体转向混合钝化BC布局,标志着TBC正面临系统性替代压力,技术生命周期趋于收尾。(199字)

京东方光能申请太阳能电池组件及其制作方法专利,实现电极引线与太阳能电池电极的连接来源:金融界 发布时间:2026-10-29 08:53:46

本文介绍了合肥京东方光能科技有限公司与京东方科技集团股份有限公司联合申请的一项太阳能电池组件及其制作方法专利(公开号CN122995404A,申请于2025年4月)。该专利核心在于提出一种新型连接结构:通过第一、第二电极引线分别连接首尾两个太阳能电池的对应电极(即首电池的第一电极与末电池的第二电极),引线材料可选金属氧化物导电薄膜、金属导电薄膜,或二者叠层结构,旨在提升电极引线与电池电极间的可靠连接性能。文中还简要说明了两家申请主体的基本情况——合肥京东方光能为2024年成立的光伏领域新公司,注册资本近6亿元;京东方集团则是深耕电子制造多年的龙头企业,拥有超六万项专利。

上智大学等开发出无铅钙钛矿太阳能电池新技术,同时提高耐久性与转换效率来源:日本经济新闻 发布时间:2026-10-27 10:52:11

上智大学等研究团队开发出一种新型无铅钙钛矿太阳能电池技术,以锡替代有毒的铅作为核心元素,旨在兼顾环境安全性与器件性能。针对锡易氧化导致结构退化、进而影响效率与稳定性的关键难题,团队设计了 Ruddlesden–Popper 型层状结构:由锡-碘无机导电层与有机分子层交替堆叠构成,并引入2-氨基苯并噻唑作为分子钝化添加剂。该结构既通过有机层阻隔水氧提升耐久性,又借助添加剂抑制锡氧化、降低界面电阻,使电池在100天后仍保持约85%的初始效率。尽管当前转换效率尚低于含铅同类器件,但该成果为安全、稳定、可实用化的钙钛矿光伏技术提供了新路径,后续工作将聚焦于效率提升与大面积制备。(199字)

横店东磁申请太阳能电池的制备方法专利,降低接触电阻来源:金融界 发布时间:2026-10-12 06:00:37

横店集团东磁股份有限公司于2026年6月向国家知识产权局申请了一项名为“太阳能电池的制备方法”的发明专利(公开号CN122892299A)。该专利聚焦于优化太阳能电池结构,通过在基底层受光面和/或背光面构建具有区域差异化的掺杂半导体层,使接触区表面凸起且掺杂浓度高于相邻非接触区,或在背光面交替设置两类掺杂层作为接触区,再配合电极制备。其核心技术创新在于实现局部精准调控,从而有效降低金属电极与半导体之间的接触电阻,进而提升电池的开路电压与短路电流。作为国内光伏与磁性材料领域的重要企业,横店东磁长期布局技术研发,截至当前已累计拥有专利2911项。(199字)

大面积钙钛矿太阳能电池光电转换效率创新高来源:科技日报 发布时间:2026-10-10 09:52:29

澳大利亚新南威尔士大学与UtmoLight公司合作,成功研制出面积达676平方厘米(30 cm × 30 cm)的大面积钙钛矿太阳能电池,实现23.5%的光电转换效率,刷新世界纪录。该成果证实钙钛矿技术在放大尺寸后仍能保持高效率,显著提升了其规模化制造与产业化应用前景。研究通过材料创新与工艺优化,取消了易引发不稳定的氧化镍层,简化制程并提升性能。团队下一步将试制2.8平方米的全尺寸商用组件,验证更大面积下的可行性。尽管钙钛矿在成本与光谱利用(如与硅基电池叠层)方面优势突出,但其在湿热环境下的稳定性、大面积均匀性控制及长期可靠性仍是产业化亟待突破的关键挑战。(199字)

阳光水面光伏漂浮式光伏系统技术解析:从浮体材料到锚固系统的全维度能力来源:阳光电源 发布时间:2026-09-30 16:16:05

本文系统解析阳光水面光伏科技股份有限公司(Sungrow FPV)的漂浮式光伏(FPV)全栈技术能力。随着FPV项目迈向吉瓦级规模化,行业关注重点已从单一浮体成本转向涵盖浮体、锚固、电气集成、环境适配与全生命周期运维的系统级能力。文章围绕六大核心子系统展开:采用自研HDPE浮体,具备25年设计寿命、90%以上回收率及抗风40m/s等高性能,并严格遵循T/CPIA 0016—2019等行业标准;锚固系统提供多地质适配方案,获DNV认证,牵头制定全球首个漂浮光伏锚固标准T/CPIA 0056—2024;电气系统集成专用逆变升压浮船与双面组件,提升水面反射增益至10%–13%,并强化高湿、盐雾防护;方案覆盖水库、沉陷区、台风区等五大水域场景;结合4.3GW全球累计装机、340+项目经验及11国本地交付能力,从技术、经验、标准、服务、经济性与ESG六维度展现其GW级系统供应商综合实力。(199字)

7GW TOPCon电池工厂投产来源:光伏技术 发布时间:2026-09-30 08:48:22

印度安得拉邦奈杜佩塔新建的7GW N型TOPCon太阳能电池工厂近日正式投产,使企业总产能达10.6GW,跃居印度最大太阳能电池制造商。该厂聚焦G12R规格TOPCon电池,目前已进入试生产阶段,目标平均转换效率为25.8%。项目按期完工,总投资329.3亿印度卢比(约3.437亿美元),严格控制在预算范围内。工厂占地40公顷,是印度迄今规模最大的太阳能电池生产基地,采用数字化制造技术,设计产能为每小时约8.8万片电池片。

广东东莞市印发“光伏+建筑”风貌提升技术指引来源:东莞市住房和城乡建设局 发布时间:2026-09-29 15:47:03

东莞市住房和城乡建设局联合市发展和改革局、市城市管理综合执法局于2026年9月28日印发《东莞市“光伏+建筑”风貌提升技术指引》,旨在推动绿色建筑高质量发展,统筹光伏发电功能与建筑美学协调。该指引面向全市各镇街(园区)住房城乡建设、经济发展及城市管理部门,为其开展“光伏+建筑”项目提供系统性技术支撑。文件聚焦建筑光伏一体化实施过程中的风貌管控问题,涵盖设计原则、材料选型、安装方式、色彩协调、屋顶空间布局等关键环节,强调在保障光伏发电效率的同时,提升建筑整体环境品质与地域特色。作为地方性技术指导文件,其目标是实现能源效益与城市景观的有机统一,助力东莞低碳城市建设。(198字)

全球领先的光储科技品牌: 阳光电源全栈技术与全球价值解析来源:阳光电源 发布时间:2026-09-24 17:58:58

本文系统解析全球光储科技企业阳光电源的发展路径与核心价值。在能源转型背景下,公司依托29年电力电子技术积累,构建覆盖光伏逆变器与储能系统的全栈自研技术体系:光伏逆变器转换效率达99.11%,具备构网支撑能力;储能产品集成AI电芯管理与多电压等级并网技术,适配多元场景。其全球装机量截至2025年底突破1000吉瓦,储能系统集成量连续多年居世界首位。通过合肥、泰国等四大生产基地实现本地化交付,并提供涵盖集中式电站、水面光伏、工商业及户用等全场景光储解决方案,延伸至“光储充”与数智运维、碳管理服务,形成“设备+服务+运营”闭环,持续赋能全球清洁能源规模化应用与低碳发展。

绿电赋能千行百业:共探能源转型的技术、市场与产业机遇来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 14:54:35

本文报道了2026年绿色能源创新发展大会在天津召开的情况,聚焦我国绿色能源转型进入“十五五”关键阶段的系统性演进。会议围绕绿电规模化消纳与高质量发展,深入探讨零碳园区建设、绿电交易机制、算电协同、AI赋能可再生能源等核心议题。文中梳理了当前进展:我国可再生能源装机占比超六成,光伏装机首次超过煤电;天津非化石能源消费占比达17%,新能源已成为本地第一大电源。同时指出多重挑战——绿证绿电机制不完善、风光负荷错配、系统调节能力不足、退役设备回收体系待建、新业态权责不清等。国家能源局、行业协会及龙头企业提出对策:强化长时储能、绿氢绿醇等技术创新;推动绿电直连、虚拟电厂、源网荷储协同等模式落地;完善绿证管理、分时电价、碳电衔接等体制机制;构建覆盖开发、应用、回收的全生命周期闭环。大会还发布多项倡议,签约一批产业项目,并启动AI电力交易平台,标志着绿色能源发展正从规模扩张迈向系统协同、消费引领与价值实现的新阶段。(199字)