中國粉體網(wǎng)訊  在可持續(xù)發(fā)展浪潮中，太陽能光伏作為清潔可再生能源，正引領(lǐng)能源領(lǐng)域變革。技術(shù)的持續(xù)革新，讓太陽能光伏產(chǎn)業(yè)化前沿技術(shù)蓬勃發(fā)展，為全球能源轉(zhuǎn)型注入新希望。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，中國光伏飛速崛起，在晶硅太陽電池及組件、多晶硅片、高純多晶硅材料、光伏電站建設(shè)與全產(chǎn)業(yè)鏈降本技術(shù)等方面成績斐然。特別是2014-2024年我國光伏生產(chǎn)制造端的多晶硅料、硅片、電池片、組件規(guī)模較十年前增長超十倍，實現(xiàn)全球領(lǐng)先，成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)典范，在全球競爭中優(yōu)勢盡顯，產(chǎn)業(yè)鏈安全可控。

太陽電池器件是光伏的核心，因此電池技術(shù)迭代一直是光伏變革的核心，高效率、低成本的太陽電池是光伏產(chǎn)業(yè)永恒不變的話題。在2014-2024的十年里，晶硅太陽電池技術(shù)經(jīng)歷著從傳統(tǒng)鋁背場電池（Al-BSF），到背鈍化電池（PERC），再到隧穿氧化物鈍化接觸電池（TOPCon）、晶體硅異質(zhì)結(jié)電池（HJT）和背接觸電池（BC）的轉(zhuǎn)變。

高效電池技術(shù)的突破與創(chuàng)新

TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸技術(shù)，英文全稱 Tunnel Oxide Passivated Contact）電池采用選擇性載流原理，在N型硅襯底電池背面制備超薄氧化硅與摻雜多晶硅薄層，形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)，有效減少電子復(fù)合，提升電池性能，正步入產(chǎn)業(yè)化階段。

目前，TOPCon電池的產(chǎn)業(yè)化效率已超過23%，并且由于其與現(xiàn)有PERC產(chǎn)線具有良好的兼容性，企業(yè)可以通過對現(xiàn)有產(chǎn)線進(jìn)行升級改造，快速實現(xiàn)產(chǎn)能的提升。隨著技術(shù)的不斷成熟以及成本的逐步降低，TOPCon電池在市場上的份額正迅速擴(kuò)大。

HJT 電池，即異質(zhì)結(jié)太陽能電池（Heterojunction Solar Cell），是一種采用非晶硅和晶體硅材料形成的混合型太陽能電池技術(shù)。它巧妙地將晶體硅材料與非晶硅薄膜相結(jié)合，極大程度地降低了界面復(fù)合，顯著提升了光電轉(zhuǎn)換效率。目前，HJT電池在實驗室中的效率已成功突破26%，產(chǎn)業(yè)化效率也穩(wěn)步向24%邁進(jìn)。這種電池具備工藝溫度低、雙面發(fā)電性能優(yōu)異等突出優(yōu)勢，能夠大幅提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，有效降低度電成本。

XBC電池即背接觸光伏電池，是當(dāng)前各類背接觸結(jié)構(gòu)晶硅太陽能電池的泛稱。主要包括IBC、HBC、PBC、ABC、HPBC等。其核心特點(diǎn)是將電池的正負(fù)兩極都放置在電池片背面，從而使電池正面無遮擋，增加了有效光照面積，提升了光伏組件的轉(zhuǎn)換效率。目前，XBC電池的產(chǎn)業(yè)化效率已超過27%，晶硅背接觸電池的理論效率極限較高，隨著技術(shù)進(jìn)步，其轉(zhuǎn)換效率有望進(jìn)一步提升。

新型光伏材料的崛起

鈣鈦礦材料作為一種新型的光伏材料，近年來在太陽能光伏領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力。鈣鈦礦太陽能電池具有制備工藝簡單、成本低、吸光系數(shù)高、載流子擴(kuò)散長度長等優(yōu)點(diǎn)，其實驗室轉(zhuǎn)換效率在短短幾年內(nèi)就從最初的不到4%迅速提升至超過25%，增長速度令人驚嘆。雖然目前鈣鈦礦電池在穩(wěn)定性和大面積制備方面還面臨一些挑戰(zhàn)，但全球范圍內(nèi)的科研團(tuán)隊和企業(yè)都在積極投入研發(fā)，尋求解決方案。隨著技術(shù)的不斷突破，鈣鈦礦電池有望在未來成為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，為實現(xiàn)低成本、高效率的光伏發(fā)電提供新的途徑。

2025年4月23-24日，由中國粉體網(wǎng)、中粉會展主辦的“2025石英砂在光伏玻璃產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)研討會”將在江蘇南京召開，屆時來自上海交通大學(xué)的沈文忠教授，將做題為《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)化前沿技術(shù)及發(fā)展》的報告，報告將重點(diǎn)介紹TOPCon、SHJ、xBC等晶硅太陽電池技術(shù)這幾年的發(fā)展以及沈文忠教授對行業(yè)發(fā)展的觀點(diǎn)。

沈文忠，上海交通大學(xué)特聘教授、博士生導(dǎo)師，1995年6月在中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所獲博士學(xué)位，2000年獲教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授，2001年主持國家杰出青年科學(xué)基金，2007年起擔(dān)任上海交通大學(xué)太陽能研究所所長，曾任上海市太陽能學(xué)會理事長，目前兼任中國光伏行業(yè)協(xié)會咨詢顧問、上海市太陽能學(xué)會名譽(yù)理事長。長期從事晶體硅太陽電池及半導(dǎo)體光電子物理研究，以第一作者/通訊作者發(fā)表SCI論文400余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利40多件，出版學(xué)術(shù)專著3部（《太陽能光伏技術(shù)與應(yīng)用》、《硅基異質(zhì)結(jié)太陽電池物理與器件》、《鈣鈦礦/晶硅異質(zhì)結(jié)疊層太陽電池》）。獲2019年度亞洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會（APVIA）科技成就獎（個人類）、愛思唯爾2020、2021、2022、2023年中國高被引學(xué)者。

參考來源：

國際能源署；中國粉體網(wǎng)

中國光伏行業(yè)協(xié)會：中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2024-2025年）

沈文忠、李正平：我國光伏技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化將繼續(xù)領(lǐng)跑光伏學(xué)術(shù)專著也將齊頭并進(jìn)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思）

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