摘要：2024年10月16日，中山大学高平奇教授、林豪副教授与隆基绿能中央研究院方亮、李振国、徐希翔在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《27.09%-efficiency silicon heterojunction back cont

晶体硅异质结背接触太阳能电池代表了光伏技术的前沿，但在管理载流子复合和传输以实现高效率方面遇到了重大挑战。

2024年10月16日，中山大学高平奇教授、林豪副教授与隆基绿能中央研究院方亮、李振国、徐希翔在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《27.09%-efficiency silicon heterojunction back contact solar cell and going beyond》的研究论文，Genshun Wang、 Qiao Su、Hanbo Tang、吴华为论文共同第一作者，高平奇教授、林豪副教授、方亮、李振国、徐希翔为论文共同通讯作者。

高平奇，中山大学材料学院教授、副院长。2002年、2010年在兰州大学取得学士、博士学位。2002-2005年在兰州大学任助教，2007-2011年在新加坡南洋理工大学作研究助理，从事博士后研究， 2011-2013年任职于中船重工集团下属能源公司，2013-2018年加入中国科学院宁波材料技术与工程研究所，2018年受聘于中山大学。

高平奇教授聚焦于半导体材料与器件研究，共发表SCI论文170余篇，获授权发明专利30项。

林豪，中山大学材料学院副教授。2019年博士毕业于上海交通大学，2012-2015年在香港城市大学任研究助理（RA），2015-2016年在中国科学院过程工程研究所作实验员，2020-2022年在中山大学从事博士后研究，随后留校任职。

林豪副教授从事半导体材料与器件物理研究，聚焦于高效晶硅太阳电池，钙钛矿/晶硅叠层太阳电池，半导体器件光电模拟（TCAD、FDTD等软件）等方向，共发表SCI论文50余篇，其中，以一作/共一/通讯作者身份在 Nature Energy、Nature Communications、Advanced Science、ACS nano、Nano Energy、Progress in Photovoltaics等高水平杂志发表论文20篇。

在这项研究中，研究团队使用激光图案化技术生产了高效的异质结背接触太阳能电池，其认证效率为27.09%。研究结果表明，复合损失主要来自空穴选择性接触区域和极性边界。针对问题，研究人员提出了解决方案，并在接触电阻率、串联电阻和背面图案设计之间建立了明确的关系。

此外，研究表明，一旦减轻了电子选择性接触区域周围的电阴影，晶圆边缘就会成为载流子复合引起的电流密度损失的主要通道。

因此，凭借先进的纳米晶钝化接触、晶圆边缘钝化技术以及前抗反射涂层和后反射器的精心优化，实现高达27.7%的效率是可行的。

综上，这篇论文介绍了一种高效的异质结背接触太阳能电池（HBC太阳能电池），通过使用激光图案化技术实现了27.09%的认证效率，并提出了解决载流子复合和传输问题的方法，以实现更高的效率。

该研究不仅提升了太阳能电池的性能，还为未来太阳能技术的进一步发展提供了重要的理论和实验基础，具有推动光伏行业向更高效率和成本效益方向发展的意义。未来这项技术有望被应用于建筑、车辆、航空器等多种场景，为实现低碳甚至零碳排放提供了技术支撑。

Wang, G., Su, Q., Tang, H.et al. 27.09%-efficiency silicon heterojunction back contact solar cell and going beyond. Nat Commun 15, 8931 (2024)

来源：华算科技