3月30日，在國務(wù)院新聞辦舉行的中國可再生能源發(fā)展有關(guān)情況發(fā)布會(huì)上，國家能源局局長章建華表示，我國光伏發(fā)電技術(shù)快速迭代，多次刷新電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄，光伏產(chǎn)業(yè)占據(jù)全球主導(dǎo)地位，光伏組件全球排名前十的企業(yè)中我國占據(jù)7家。
說起光伏電池，目前主流電池就是PERC電池，而TOPCon電池、HJT電池、IBC電池等占比較小，特別的，銅銦鎵硒（CIGS）電池、鈣鈦礦電池還屬于研究階段。雖然P型電池是主流，但P型電池在轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22%后（P型Si太陽能電池效率衰減，N型電池迎來廣闊市場），在長時(shí)間的光照下會(huì)出現(xiàn)光致衰退效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致資本及技術(shù)投入邊際效益率遞減，影響整體收益。因此，業(yè)內(nèi)多有TOPCon電池、HJT電池將替代P型電池的說法。
HJT異質(zhì)結(jié)電池：
HJT異質(zhì)結(jié)電池，擁有獨(dú)特的雙面對稱結(jié)構(gòu)及非晶硅層優(yōu)秀的鈍化效果，轉(zhuǎn)換效率上限更高，同時(shí)其生產(chǎn)工序少，理論成本也更低，目前的平均轉(zhuǎn)化效率在24%。異質(zhì)結(jié)電池具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝溫度低、鈍化效果好、開路電壓高、溫度特性好、雙面發(fā)電等優(yōu)點(diǎn)，是高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的主要方向之一。
前段時(shí)間，國家電投中央研究院研發(fā)的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 “ C-HJT高效晶體硅銅柵線異質(zhì)結(jié)光伏電池”，通過自有技術(shù)導(dǎo)入，獲得了低表面態(tài)密度、高質(zhì)量界面鈍化、高遷移率、高透過率、低接觸勢壘及低遮光面積的高性能， 最高量產(chǎn)效率已達(dá) 24.53%，比國際上異質(zhì)結(jié)光伏電池量產(chǎn)平均效率高出0.5個(gè)百分點(diǎn)， 達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
但是目前生產(chǎn)異質(zhì)結(jié)電池的核心設(shè)備還需要進(jìn)口，加上還需要并不主流的低溫銀漿，相較而言，異質(zhì)結(jié)成本相比PERC電池貴了不少。
TOPCon電池
TOPCon技術(shù)是在電池背面制備一層超薄的隧穿氧化層和一層高摻雜的多晶硅薄層，二者共同形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)能讓硅片背面表層更好的鈍化，超薄氧化層、多晶硅層綜合作用，能極大地降低金屬接觸復(fù)合電流，提升開路電壓和短路電流。
在這里，不得不說英利熊貓電池（PANDA），其兼顧低成本、高效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。最主要的是，熊貓電池可以與現(xiàn)有的P型Si太陽電池生產(chǎn)線相兼容，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)，制備成本低，工藝流程短。熊貓電池的研究和生產(chǎn)應(yīng)用，使得英利成為全球第三個(gè)能夠大規(guī)模生產(chǎn)高效率N-Si太陽電池的公司之一。
英利熊貓電池主要技術(shù)特點(diǎn)包括：
（1）、雙面發(fā)電設(shè)計(jì)，從正面、背面接受的光線都能生發(fā)電能。
（2）、采用細(xì)密柵線設(shè)計(jì)，減小柵線的遮擋光面積，提高電池的短路電流。
綜合HJT電池和TopCon電池的特性來看，TopCon能很好地對現(xiàn)有PERC設(shè)備兼容，且生產(chǎn)過程中的非硅成本低。可見，未來接棒PERC技術(shù)的，一定是Topcon技術(shù)。最后，我們看看一些最新的光伏電池技術(shù)和成果吧：
鈣鈦礦電池：
鈣鈦礦就是一種用于太陽能發(fā)電的新材料，相比傳統(tǒng)太陽能電池板中使用的晶體硅，鈣鈦礦不僅更輕薄、可變形，同時(shí)更便宜、更環(huán)保，在應(yīng)用范圍上將產(chǎn)生顛覆性變革。
近年來，鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)發(fā)展迅速，其光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)從最初的3.8%提高到了25.2%，但環(huán)境不穩(wěn)定性仍然是阻礙其走向商業(yè)化的一大瓶頸。
（1）26日，國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志在線發(fā)表《室溫、高濕度下制備穩(wěn)定的甲脒基鈣鈣鈦礦》，這項(xiàng)關(guān)于太陽能電池的最新研究成果來自我國西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)。
他們團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)性地提出了，以一種多功能的“離子液體”作為溶劑來替代傳統(tǒng)的有毒的有機(jī)溶劑制備鈣鈦礦材料，不僅穩(wěn)定性高、制備工藝簡單，還提高了光電轉(zhuǎn)化率。鈣鈦礦原材料本身是粉末狀，和其他兩三種材料混到一個(gè)溶劑里，形成均勻的溶液，好比把糖和鹽溶于水一樣。將得出的溶液涂到一個(gè)襯底上，它就形成了一層薄膜，這薄膜只有不到一微米，相當(dāng)于百分之一的A4紙的厚度。然后再給它鍍上電極，它就是一個(gè)完整的太陽能電池了。
（2）日前，中山大學(xué)畢冬勤教授團(tuán)隊(duì)提出了一種作用于2D 鈣鈦礦GA2MA4Pb5I16的多功能界面改性策略，使用溴化胍（GABr）優(yōu)化鈣鈦礦薄膜的二次結(jié)晶過程。測試表征表明，在鈣鈦礦界面處引入GABr可以調(diào)節(jié)鈣鈦礦的重結(jié)晶過程，引起2D鈣鈦礦薄膜中相的重新排列；此外，進(jìn)入鈣鈦礦晶格的GA+可以抑制鈣鈦礦材料的降解，有效改善了器件的環(huán)境穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。經(jīng)GABr優(yōu)化后，2D PSCs的PCE達(dá)到19.3%；在沒有封裝的情況下，器件在環(huán)境條件下保存3000小時(shí)后仍能保持其初始PCE的94%，這項(xiàng)工作為2D PSCs的界面優(yōu)化方法提供了可靠的基礎(chǔ)。
（3）日前，來自德累斯頓工業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理研究所(IAP)和德累斯頓電子發(fā)展中心(cfaed)的研究人員開發(fā)了一種可重復(fù)制造高效鈣鈦礦太陽能電池的通用方法。他們的研究已經(jīng)發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
鈣鈦礦薄膜形成過程中的基本過程強(qiáng)烈地影響了光伏器件的再現(xiàn)性。當(dāng)從溶液中沉積鈣鈦礦層時(shí)，反溶劑滴到鈣鈦礦溶液上以觸發(fā)其結(jié)晶。研究發(fā)現(xiàn)，鈣鈦礦與抗溶劑的接觸時(shí)間對最終器件性能有顯著影響，直到現(xiàn)在，這個(gè)變量在研究界都沒有被注意到。
這項(xiàng)研究的第一作者Alexander Taylor博士說，“這與某些抗溶劑至少可以部分溶解鈣鈦礦層的前體，從而改變其最終組成有關(guān)。此外，抗溶劑與鈣鈦礦溶液溶劑的互溶性影響了它們觸發(fā)結(jié)晶的效果。”
通俗來說，研究證明了最佳的抗溶劑應(yīng)用可以顯著擴(kuò)大鈣鈦礦光伏器件的處理窗口。
銅銦鎵硒（CIGS）太陽能電池：
3月22日，科技日報(bào)記者從中國建材蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院了解到，經(jīng)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）測試證實(shí)，中國建材蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院所屬德國Avancis公司生產(chǎn)的30×30平方厘米銅銦鎵硒（CIGS）太陽能電池組件，其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.64%，再次打破了銅銦鎵硒太陽能電池組件光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。
該公司曾經(jīng)在2016年創(chuàng)造了30×30平方厘米銅銦鎵硒CIGS太陽能電池組件光電轉(zhuǎn)換效率17.9%的世界紀(jì)錄。時(shí)隔4年，Avancis公司再次打破世界紀(jì)錄。
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