南開團隊研獲高效“低銦無銀”硅異質結太陽電池

　　近日，南開大學研究團隊在太陽能光伏發電領域取得最新研究成果，成功實現“低銦無銀”，在節約制造成本的基礎上，讓硅異質結（SHJ）太陽電池轉換效率接近26%，這是目前已發表的“低銦”SHJ太陽電池研究中的最高效率。相關成果已發表在《自然—能源》。

　　據了解，晶硅太陽電池在光伏市場中占據了95%以上的份額，SHJ太陽電池是進一步提高晶硅電池效率的有效技術之一，但其大規模應用仍面臨兩種關鍵材料的制約——銦、銀。基于金屬銦的摻錫氧化銦用作SHJ太陽電池中的透明電極，由于銦資源的稀缺性，未來或將面臨供不應求的短缺困境；銀則以銀漿的形式應用于電池的金屬化，SHJ太陽電池中“低溫銀漿”的需求使得制備成本增加。因此，“減銀降銦”是推進SHJ太陽電池規模制造過程中需要解決的關鍵問題之一。

　　南開大學電子信息與光學工程學院教授張曉丹、趙穎課題組與國內外企業合作，首次在室溫下通過濺射技術制備了廉價且可量產的未摻雜氧化錫薄膜，并以此替代電池中的銦基透明電極。為了改善薄膜的電學性能和其與載流子傳輸層之間的接觸電阻，將氧化錫與氫化過渡金屬摻雜氧化銦進行1:1結構的疊加，從而提高了電池的性能。

　　為減少SHJ太陽電池中“銀”的耗量，研究團隊在電池金屬化環節采用了銅電鍍工藝，通過提升電極高寬比提高電池轉換效率，同時省去了昂貴的銀漿成本。最終，以低銦透明電極結合電鍍銅電極的形式，獲得了25.94%的ISFH認證效率，是目前已發表的“低銦”SHJ太陽電池研究中的最高效率。

　　張曉丹介紹，這項工作為解決銀漿成本高和金屬銦供應有限的問題提供了切實可行的解決方案。同時也為后續高效“無銦無銀”SHJ太陽電池的開發提供了思路，將極大助力SHJ太陽電池進一步“降本增效”、落地應用，為實現“雙碳”戰略目標、構建清潔低碳高效的能源體系提供了重要的科技支撐。