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2023年5月4日，中山大學(xué)材料學(xué)院高平奇教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合隆基綠能科技股份有限公司（隆基）在Nat. Energy雜志發(fā)表文章，報(bào)道了由隆基研發(fā)團(tuán)隊(duì)制造的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)26.81%的晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池研究。

隆基綠能26.81%的電池效率是目前“世界太陽能之父”、新南威爾士大學(xué)教授馬丁·格林于11月19日通過視頻宣布，隆基綠能該26.81%的電池效率是目前全球硅太陽能電池效率的最高紀(jì)錄，不分技術(shù)路線。這是繼2017年日本公司創(chuàng)造單結(jié)晶硅電池效率紀(jì)錄26.7%以來，時(shí)隔五年誕生的最新世界紀(jì)錄，也是光伏史上第一次由中國(guó)太陽能科技企業(yè)創(chuàng)造的硅電池效率世界紀(jì)錄。

關(guān)鍵突破：隆基研究團(tuán)隊(duì)使用p-型納米晶硅薄膜接觸層替代傳統(tǒng)的p-型非晶硅接觸層。雖然這一改進(jìn)在理論上的可行性比較容易理解，但成功地導(dǎo)入高效異質(zhì)結(jié)電池，并創(chuàng)造出轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄，卻是絕無僅有的。核心技術(shù)中包含了對(duì)這一膜層的結(jié)構(gòu)因子和摻雜效率方面的突破。

巨大提升：與任何其他類型的由晶體硅制成的太陽電池相比，采用新型空穴接觸層能夠使電池具有更優(yōu)的載流子電學(xué)傳輸特性，并最終實(shí)現(xiàn)更高的光電轉(zhuǎn)換效率。隆基的研究人員在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)硅片上開發(fā)了這項(xiàng)新技術(shù)，使該技術(shù)幾乎立即適用于太陽電池板的生產(chǎn)。與以前的技術(shù)相比，電池性能的提高非常顯著，轉(zhuǎn)換效率有了1.5%的絕對(duì)飛躍。隆基中央研究院徐希翔博士說：“這是迄今為止所有晶體硅太陽電池結(jié)構(gòu)中性能最好的，且對(duì)應(yīng)著占全球光伏市場(chǎng)超過95%以上份額的產(chǎn)品”。

物理機(jī)制：經(jīng)過對(duì)空穴接觸層中的載流子傳輸通道進(jìn)行細(xì)致研究，發(fā)現(xiàn)新型p-型納米晶硅接觸層具有更低的激活能，有利于優(yōu)化空穴傳輸?shù)慕缑鎰?shì)壘并幫助激發(fā)更具效率的帶間隧穿，因此呈現(xiàn)出更低的接觸電阻。隨著晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池的表面鈍化水平越來越高，表面復(fù)合將逐漸退居到次要地位，而晶體硅本身的俄歇復(fù)合過程將逐漸發(fā)揮主導(dǎo)作用，此時(shí)二極管的理想因子可以小于1，接觸電阻的優(yōu)化將帶動(dòng)填充因子指標(biāo)的快速提升，進(jìn)而推動(dòng)太陽電池綜合光電轉(zhuǎn)換性能取得突破。材料學(xué)院高平奇教授說：“對(duì)具備低激活能的硅基空穴接觸層的研究是非常及時(shí)和極其重要的，我們的工作代表著在探索空穴接觸的電性能方面取得了巨大進(jìn)展，有利于提升異質(zhì)結(jié)、雜化電池和其它類型的硅基太陽電池的性能”。 

原標(biāo)題：26.81%！中山大學(xué)與隆基綠能合作創(chuàng)造晶體硅太陽電池世界最高效率