半导体光伏器件研究进展与发展趋势间隔柱

大家都知道，现在化石能源越来越多地受到限制，主要是污染，另外它的成本慢慢也在不断攀升，所以，我们确确实实需要在清洁能源上尤其是光伏产业上做出很大的贡献。我们知道，目前的光伏产业已经到了可以基本上应用的光电，光伏产业的发展得益于光电转换，光电转换的核心是光电的器件，说到光电器件，主要是光的离子性，为今天的光电转换，光伏产业奠定了重要的基础，为此获得了2018年诺贝尔奖。

讲到光伏产业，就要说到太阳能电池，以砷化镓为基础的单节、双节、四节四个片节合到一起的太阳能电池，大概都是在转换效率的32%到34%之间。硅的太阳能电池，是现在用得最多的，还是现在的新兴太阳能电池的很多材料，所以我们应该在关注传统的砷化镓为主的高效太阳能电池，以及产业化硅的太阳能基础上，更多地可以关注一下新型的各种新材料太阳能电池。

在硅的太阳能电池方面，现在主要是两种结构，第一种结构是背面金属化，就是现在我们做的太阳能电池，除了片结，就是产生太阳能电池的区域以外，我们还有大量的金属沿线，这些金属的沿线占据了表面大量的面积，这样就会给效率带来一定影响，如果说把这些沿线都放到硅片的背后，在装机的时候，背面可以直接贴到装机的板子上，同时表面所有的面积都留出来，正面的面积全部留出来，作为太阳能的接受层，就提升了单位面积的效率。

第二是抑制结的技术，不断提升太阳能电池的发光效率，目前的抑制结的技术，它的效率是23%到25%左右，从效率的角度讲，抑制结的结构效率是高的，我们通过理论计算，实验室这种结构如果做得好，它的效率可以达到27.5%，所以说，比现在的10%到20%还有相当的增长点。

还有一个重要的发展，硅如果做好了，两面都是可以做太阳能电池的。据估计，到2028年左右，我们双面太阳能电池的比例可能会接近40%。另外一个是把硅的太阳能电池或者砷化镓，几个电池可以叠到一起的叠层太阳能电池，这是未来发展的重要方向，叠层会使整个太阳能电池的效率有一个大幅度的提升。

与太阳能电池新型材料有关的钙钛矿材料，是现在全世界研究的一个热点，目前钙钛矿的效率已经超过了22%，目前还在不断提升。

另外一个非常重要的发展，就是利用硅，硅现有的太阳能电池和钙钛矿的叠层，这种叠有两种办法，一种是把薄膜跟它直接键合在一起，还有一种直接在硅的太阳能电池上生长钙钛矿的电池，两种结构都可以，预计到2025年叠层的硅基的电池将不断增加，从单节变成多节，不断提升效率，同时降低成本。

6月25号，钙钛矿公司宣布消息，用叠层的最新结构，实现效率27.3%，这已经超过了世界单节硅的太阳能电池26.7%的记录。

总之，我们一方面要重视硅太阳能电池新结构、新材料的发展，同时，也要注意跟其他的太阳能电池的结合，在低成本，高光效的情况下，促进整个光伏产业的不断发展。

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