在太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，中科院寧波材料所的科研團隊取得了令人矚目的成果。由研究員葉繼春帶領(lǐng)的團隊，成功研發(fā)出一種能夠雙面發(fā)電的TOPCon太陽能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率高達26.09%，在投稿時創(chuàng)下了新的紀錄。

這一突破性的成果意味著，在相同的陽光照射下，這款電池能夠產(chǎn)生更多的電能，同時制作成本更低。特別是在反射光較多的環(huán)境，如雪地和沙灘，其發(fā)電性能表現(xiàn)尤為出色。團隊通過一系列創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)了這一目標。他們放棄了傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷方法，轉(zhuǎn)而采用鋼網(wǎng)印刷技術(shù)，這種技術(shù)如同精密的鋼印章，能夠雕刻出更細、邊緣更陡直的銀色柵線，從而減少陽光遮擋，讓更多光子被硅片吸收，提升電流。

團隊還優(yōu)化了銀漿配方，使其與硅片接觸更緊密，電阻更小，電流流通更順暢。同時，他們意識到電池背面的硅材料并不需要完全覆蓋，只需在連接電極的關(guān)鍵區(qū)域保留即可。這一發(fā)現(xiàn)不僅減少了材料使用，還降低了電池背面對光的寄生吸收，讓更多光能用于發(fā)電。空出的區(qū)域則用更好的鈍化材料覆蓋，保護效果更佳。

這些改進帶來了一個顯著的優(yōu)勢，即實現(xiàn)了約90%的超高雙面率。這意味著電池背面利用反射光發(fā)電的能力極強。在雪地、白沙地面或特殊設(shè)計的白色屋頂上，陽光從天空照射下來，會被地面反射到電池背面，使得這種雙面電池能夠前后夾擊，吸收更多能量，發(fā)電量遠超傳統(tǒng)電池。

為了驗證這些改進的效果，團隊動用了各種高科技顯微鏡。他們使用掃描電子顯微鏡觀察到鋼膜雕刻出的銀色柵線更加精細和規(guī)整。通過電學測試和模擬計算，他們描繪出電流在電池中的流動路徑。模擬結(jié)果顯示，當背面硅材料覆蓋區(qū)域從100%減少到30%時，雖然電流在橫向傳輸時會遇到一點阻力，但減少“偷光”和提升鈍化效果帶來的好處遠遠大于這點損失，總效率不降反升。

實驗數(shù)據(jù)證明了這些改進的有效性。在正面標準光照下，冠軍電池實現(xiàn)了26.09%的轉(zhuǎn)換效率。當從背面照射時，其性能同樣出色，雙面率達到90%。計算結(jié)果顯示，在高反射環(huán)境下，采用這種設(shè)計的組件比傳統(tǒng)組件能夠產(chǎn)出更多電力。

關(guān)于這兩項技術(shù)的應用前景，它們都是高度面向產(chǎn)業(yè)化的。鋼網(wǎng)印刷技術(shù)已經(jīng)開始在行業(yè)內(nèi)逐步滲透和推廣，而局部多晶硅設(shè)計也處于產(chǎn)業(yè)化進程中。預計在未來一年內(nèi)，它們有望迅速普及，成為行業(yè)主流升級技術(shù)。這次升級將帶來太陽能電池效率的提升、生產(chǎn)成本的降低以及雙面發(fā)電能力的增強，最終使光伏電站在終端應用時實現(xiàn)更低的度電成本。

對于TOPCon太陽能電池技術(shù)的持續(xù)探索仍在繼續(xù)。作為當前晶硅電池的絕對主流技術(shù)，TOPCon預計未來五年仍將占據(jù)市場主導地位。團隊未來計劃將聚焦于幾個方向：一是繼續(xù)優(yōu)化TOPCon技術(shù)本身，提升效率；二是將TOPCon技術(shù)拓展至背接觸電池結(jié)構(gòu)；三是探索TOPCon與鈣鈦礦等材料結(jié)合的疊層電池技術(shù)，以期實現(xiàn)更高的太陽能轉(zhuǎn)換效率。