采用混合背电极的硅太阳能电池

硅太阳能电池通过混合互联指状背接触设计，结合全表面钝化技术和激光处理的隧穿接触，将功率转换效率提升至27.81%，接近理论极限。研究提出双温度工艺抑制复合，使填充因子达87.55%，并建立理想因子与载流子损失机制的数学模型，揭示表面与体复合对填充因子损失的主导作用。

摘要

硅太阳能电池对可持续能源至关重要，但其效率仍受到限制，尤其是在填充因子方面^1,2,3。在这里，我们开发了一种混合式的交错背接触太阳能电池，该电池结合了先进的全表面钝化技术和激光处理的隧穿接触结构。这种方法实现了27.81%的功率转换效率，接近理论极限的95%⁴。通过整合高温和低温工艺，我们抑制了载流子的复合现象并提升了接触性能，使填充因子达到了87.55%——接近理论极限的98%。一个模型将理想因子与载流子损失机制联系起来，阐明了体材料和表面中的载流子复合过程，并明确了由于复合作用导致的填充因子损失。这些创新为可扩展、高效率的硅光伏技术的发展提供了实验和理论上的支持。