在碳中和目标推动下，太阳能电池技术正迎来前所未有的发展机遇。而决定光伏竞争力的关键指标——光电转换效率(PCE)，每一次微小突破都牵动行业神经。近日，隆基绿能中央研究院联合中山大学、荷兰代尔夫特理工大学等团队，在《自然·能源》杂志发表重磅成果：通过优化纳米晶硅空穴接触层的电学性能，成功将硅异质结(SHJ)太阳能电池的转换效率提升至26.81%，并实现86.59%的填充因子(FF)，创下单结硅太阳能电池的世界纪录!这一突破为光伏技术的商业化应用注入了新动力。
一、传统瓶颈：非晶硅的“拖后腿”
硅异质结(SHJ)电池因优异的表面钝化能力，一直是高效太阳能技术的代表。但其核心问题在于空穴传输层——传统使用的p型非晶硅(p-a-Si:H)存在两大缺陷：
导电性差：电阻高，电流传输“堵车”;
活化能高：载流子跃迁困难，能量损失大。
这导致电池的接触电阻率(ρc)居高不下，填充因子(FF)和效率难以突破。
二、隆基的破局之道：纳米晶硅+透明导电层
研究团队用p型纳米晶硅(p-nc-Si:H)替代传统非晶硅，并优化透明导电氧化物(TCO)层，实现三大突破：
1. 导电性飙升4个数量级
纳米晶硅结构：通过等离子体化学气相沉积(PECVD)技术，在低温下制备高结晶度(63%)的p-nc-Si:H层，导电性比非晶硅提升1万倍。
超低活化能：载流子跃迁能量从350 meV降至115 meV，促进能带间隧穿(BTBT)，大幅提升空穴提取效率。电流传输更顺畅。
2. 接触电阻率<5 mΩ·cm²
TCO匹配优化：采用新型低阻TCO，与p-nc-Si:H形成高效界面，接触电阻率从>100 mΩ·cm²降至3.6 mΩ·cm²。
能带弯曲设计：通过能带工程，促进载流子隧穿，减少复合损失。
3. 光学设计再升级
减反射层：引入MgF₂/Ag叠层，降低背面光反射损失;
电极遮光比从2.8%降至2.0%：激光转印技术细化栅线，提升光吸收。
三、成果亮眼：效率26.81%，填充因子86.59%
认证效率26.81%：Jsc=41.45 mA/cm²，Voc=750.1 mV，FF=86.07%;
填充因子全球最高：另一版本电池FF达86.59%(效率26.30%);
性能碾压PERC/TOPCon：SHJ的Voc×FF值显著领先。
四、意义与未来：光伏效率逼近理论极限
目前，单结硅电池的理论极限效率为29.43%。隆基的突破证明：
纳米晶硅技术成熟：
纳米晶硅的引入解决了非晶硅电导率低、接触电阻高的瓶颈问题。可大规模应用于产业线;
CO₂等离子体预处理和氢稀释沉积技术，实现了低温下高质量纳米晶硅的生长。
SHJ商业化潜力释放：
该技术基于工业级硅片(M6尺寸，274 cm²)，具备大规模量产可行性。效率提升同时，成本进一步下降;
为叠层电池铺路：未来与钙钛矿结合，效率有望突破30%。
结语：
“从25.26%到26.81%，每一次0.1%的提升都凝聚着团队对材料、结构和工艺的极致探索。”——这项研究不仅为高效太阳能电池树立了新标杆，更将为全球能源转型提供强有力的技术支撑。
电池结构：
文献分享：
Silicon heterojunction solar cells with up to 26.81% efficiency achieved by electrically optimized nanocrystalline-silicon hole contact layers.Hao Lin , Miao Yang, Zhenguo Li&Xixiang Xu
