首次突破单结半导体光伏材料理论效率极限 《Nature》刊发隆基叠层电池最新科研成果
近日，隆基绿能科技股份有限公司（以下简称“隆基绿能” ）作为第一单位在《Nature》期刊在线发表了题为“Perovskite-silicon tandem solar cells with bilayer interface passivation”的研究论文，公开报道了通过研制晶硅-钙钛矿双结叠层电池突破单结太阳电池效率极限的研究成果。
双结叠层太阳电池在光电转换效率方面被认为可以超越单结电池的理论效率极限，数十年以来，各国研究机构和团队一直致力于实现这一目标。2023年11月，中国太阳能科技公司隆基绿能宣布其研制的晶硅-钙钛矿叠层电池器件经美国国家可再生能源实验室（NREL）认证效率达到33.9%，刷新该项电池效率的世界纪录，突破了单结半导体光伏材料的S-Q理论效率极限。
该研究采用双层交错钝化策略，在更加有效抑制钙钛矿界面非辐射复合的同时实现高效电荷传输。另外，为了更好地实现钙钛矿顶电池与晶硅底电池的结构耦合，隆基绿能自主开发了一种非对称绒面的硅异质结太阳电池专利技术，该硅电池的正表面为小微绒面，便于实现钙钛矿的溶液法制备，硅电池背面则采用标准的大尺寸绒面，以实现更好的背面钝化和红外光谱响应。
通过一系列的关键技术攻关，隆基绿能叠层团队实现了33.9%认证转换效率纪录的超高效钙钛矿/晶硅叠层电池，这是全球太阳电池发展历史上首次从实验上证明双结叠层太阳能电池效率超过了单结S-Q理论效率极限，具有里程碑意义。
研究项目获得“十四五”科技部重点研发项目（No.2023YFB4202505）及陕西省两链融合重点项目（No.2023-LL-QY-16）择优支持；该工作也得到了共同通讯单位苏州大学、华能清洁能源研究院、香港理工大学的大力支持和帮助。
近年来，隆基绿能在晶硅-钙钛矿叠层电池领域保持高强度研发，不断取得突破性进展。目前，隆基叠层团队研发的两端叠层原型器件（1平方厘米）权威认证效率达到34.6%；面向量产开发的商业尺寸硅片级（M6）两端叠层电池和全球首款平米级四端叠层组件权威认证效率分别达到30.1%和25.8%，展现了相对单结晶硅电池技术显著的效率优势，极大地提振了全球光伏行业对下一代超高效叠层光伏发电技术的信心和期待。
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