硅太阳能电池是可持续能源的重要组成部分,但其效率仍受限于填充因子等损耗因素。
本研究中山大学高平奇、兰州大学贺德衍、隆基绿能科技股份有限公司薛超伟、方亮、徐希翔和李振国等人开发了一种混合交叉背接触太阳能电池,结合了全表面钝化与激光处理隧穿接触技术,实现了27.81%的光电转换效率,接近理论极限的95%。通过整合高低温工艺,我们有效抑制了载流子复合并提升了接触性能,实现了87.55%的填充因子,接近其理论极限的98%。研究还建立了理想因子与载流子损耗机制之间的模型,揭示了体与表面复合对填充因子的关键影响。
这些创新为可扩展、高效率硅光伏技术提供了实验与理论支持。
研究亮点:
- 激光诱导结晶技术:通过纳秒激光局部处理非晶硅层,形成纳米晶结构,显著降低p型接触电阻,同时保持良好表面钝化。
- 原位边缘钝化技术(IPET):在制备过程中同步钝化晶圆边缘,有效抑制边缘复合,尤其在高阻硅片中显著提升填充因子与效率。
- 理想因子模型与载流子调控:提出理想因子与复合机制的关联模型,明确体与表面复合对填充因子的影响,为高效电池设计提供理论指导。




Wang, G., Yu, M., Wu, H. et al. Silicon solar cells with hybrid back contacts. Nature 647, 369–374 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09681-w
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202511/13/50012520.html

