光伏电池效率纪录_双面接触的硅太阳能电池均创下26％的效率新世界纪录

大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏电池效率纪录_双面接触的硅太阳能电池均创下26％的效率新世界纪录的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

刷新新纪录！科学家研发实现半透明太阳能电池19.8%的效率

导读：美国的科学家们制造了一种半透明的钙钛矿太阳能电池，其效率达到了19.8%，而堆叠在硅-异质结装置之上的串联电池效率达到了28.3%。该装置依赖于一层仅有几个原子厚的金膜，它是用一种创新的播种方法生长出来的，具有高度导电和透明的宝贵特性。

大多数类型的太阳能电池都需要一个既导电又透明的顶部电极层，但这两种特性并不经常同时出现。目前，氧化铟锡（ITO）是最常用的材料，但铟的相对稀缺性很快就会成为一个问题。

随着透明和半透明太阳能电池的需求越来越大。无论是作为串联装置的一部分，光线需要到达堆叠在一起的多层，或其他太阳能玻璃和其他集成电池的概念,科学家们正努力寻找替代的透明电极材料。

由美国宾夕法尼亚州立大学领导的一个小组研究了一种新方法，在钙钛矿太阳能电池上生长出非常薄的、连续的金层，作为顶部电极层。而尽管黄金也是一种稀有且昂贵的材料，该小组确信其方法为制造钙钛矿和串联太阳能电池提供了另一种高效的途径。

宾夕法尼亚州立大学负责研究的副校长兼材料科学与工程教授Shashank Priya说：“我们已经证明，可以用非常薄的、几乎只有原子层的金来制作电极。薄金层具有高导电性，同时它不干扰细胞吸收阳光的能力。”

电极层的关键是使用铬种子层，它的作用是将金均匀地分散成连续的薄膜，具有高透光性和导电性。宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系助理研究教授DongYang解释说：“通常情况下，如果生长一个像金这样的薄层，纳米颗粒会耦合在一起，像小岛屿一样聚集在一起。铬具有很大的表面能，为金的生长提供了良好的位置，它能让金形成连续的薄膜。”

该小组随后将这种金电极整合到钙钛矿太阳能电池中，测得的效率为19.8%，并进一步将钙钛矿太阳能电池整合到一个串联装置，堆叠在硅异质结电池之上。该装置的效率达到了28.3%，跟HJT电池最初的23.3%的效率相比有所提高。

该小组进一步指出，其制造的钙钛矿太阳能电池在实验室测试中是稳定的，并且随着时间的推移保持高效率。

双面接触的硅太阳能电池均创下26％的效率新世界纪录

日前，仁烁光能团队研制的全钙钛矿叠层电池组件，经日本JET权威认证，稳态效率达24.50%，实现全球第一。

据了解，稳态效率指的是钙钛矿电池/组件在持续工作的稳定条件下获得的效率，能够抵消因为磁滞效应引起的电荷积累，更加接近于实际工作效率。因此，稳态效率在钙钛矿太阳能电池领域被认可为电池/组件的实际效率。

24.5%是什么概念?据了解，目前N型组件效率的最高纪录仅24.24%，系天合光能研发的Vertex至尊高效N型单晶硅组件，经权威第三方TüV北德测试认证，组件窗口效率均达到24.24%。

因此，目前钙钛矿电池组件稳态效率要高于市场上普遍使用的N型组件，其产业化潜能较大。该纪录创造者仁烁光能也在推进钙钛矿叠层技术发展及产业化落地，已与常熟经济开发区已签署产业落地项目协议，预计于2023年第三季度完成150MW的量产线建设。

此外，在今年8月，仁烁光能完成了数亿元的Pre-A轮融资，由三行资本领投，中科创星、苏高新创投、金浦智能、险峰长青、云启资本、中财产业基金等知名机构跟投。

转眼到光伏电池/组件，目前光伏技术路线百花齐放，钙钛矿、TOPCon、HJT、PERC、IBC等技术路线“争奇斗艳”。技术革新迭代的关键点无非是效率和成本，而作为降本增效最优选的钙钛矿电池/组件，叠加其远超传统晶硅电池的效率(钙钛矿单层电池理论效率极值可达33%;全钙钛矿双结叠层转换效率可达45%;全钙钛矿三结叠层转换效率可达50%)，备受市场的关注。

从政策面上来看，今年8月，科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》。《方案》提出，研发高效稳定钙钛矿电池等技术。研究可突破单结光伏电池理论效率极限的光电转换新原理，研究高效薄膜电池、叠层电池等基于新材料和新结构的光伏电池新技术。

天风证券预计，后续钙钛矿电池商业化步伐有望加快。当前我国薄膜电池市场占比仍然偏低，应用领域主要以BIPV幕墙为主，随着钙钛矿电池技术不断迭代，其单W初始投资成本或已体现出优势，未来若稳定性能够得到提升，有望成为新一代光伏技术。

而论及成本，钙钛矿电池的制程耗时仅需45分钟，且仅在单一工厂即可完成组件，钙钛矿电池产能投资额仅为晶硅的一半。此外，钙钛矿原材料对杂质不敏感、容易获得、用量少，因此成本优势明显。

图|来源于头豹研究院

在钙钛矿产业化加速的过程中，哪些厂商有望最先吃到扩张红利?设备、材料厂商获多家机构点名。

银河证券建议关注钙钛矿规模化进程中设备投资机会。具体来看，钙钛矿电池制备工艺流程较晶硅电池简化，涉及涂布、磁控、蒸镀、激光等设备，具体根据每层的材料略有差异。建议关注价值量大的PVD/RPD设备、确定性需求强且主流电池片环节渗透率提升的激光设备厂商、蒸镀设备。

中泰、天风等机构则看好材料环节的TCO玻璃。据了解，TCO玻璃是钙钛矿电池的核心材料，机构预计随着后续钙钛矿电池的商业化步伐加快，TCO玻璃需求将大幅度增长。

如果想实时了解更多理财新闻，欢迎关注我们。

现在光伏发电效率能达到多少

双面接触的硅太阳能电池均创下26％的效率新世界纪录

TOPCoRE太阳能电池的效率达到了26％，是两面接触太阳能电池的新世界纪录。

由弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的Armin Richter博士领导的一组研究人员使双面接触式硅太阳能电池的转换效率达到了创纪录的26.0％。在最近发表的《Nature Energy》文章"具有平衡电荷载流子和复合损失的高效双侧接触式硅太阳能电池的设计规则"中，Richter解释了创纪录的电池的结构，并提出了与设计相关的基本方面甚至更高的效率。将背面电池表面设计为全面积电荷载流子收集钝化接触是成功的关键。

由晶体硅制成的太阳能电池在90％以上的市场份额中占据着全球光伏市场的主导地位。由于近年来的技术进步，它们的效率已经非常接近晶体硅的理论效率极限（29.4％）。以前，创纪录的效率约26％限于后方带有两个金属触点的太阳能电池，即所谓的叉指背触点或IBC太阳能电池。然而，双面接触的太阳能电池已被确立为工业标准，并且由于其较低的复杂性而已成为工业生产中的首选。

Fraunhofer ISE的太阳能电池研究人员采用一种用于双面接触式电池的新方法，表明也有可能实现此类太阳能电池的最高效率。

记录单元的基础是TOPCon技术（隧道氧化物钝化接触）。该技术由Fraunhofer ISE开发，结合 了极低的表面重组损失和有效的载流子传输优势。工业标准单元的正面有一个pn结，而记录单元中的pn结则在背面形成了一个全表面TOPCon触点。因此，不再需要在正面上进行全表面的硼掺杂，从而仅实现了正面接触正下方的局部硼扩散。

与正面带有收集发射极的电池相比，此TOPCoRE电池（TOPCon后发射器太阳能电池）具有更高的电压和更高的填充因子。

通过这种电池设计，可以更好地利用晶圆进行电荷载流子传输，并且可以更有效地钝化正面（为此使用了氧化铝）。

详细的功率损耗分析表明，这种电池通常会补偿并最大程度地减小电子和空穴的传输损耗以及传输和复合损耗。

"基于系统的基于仿真的分析，我们能够得出一些未来效率高于26％的高效硅太阳能电池的基本设计规则。双方接触的太阳能电池都有可能达到27％的效率，而从而超过了硅太阳能电池的世界纪录。"弗劳恩霍夫ISE光伏研究部总监Stefan Glunz教授解释说。

Fraunhofer ISE开发的这种电池结构的主要优势在于，后续生产步骤（将太阳能电池连接成模块）可以基于现有技术，因此可以使用许多标准技术。

参考资料：

Armin Richter et al. Design rules for high-efficiency both-sides-contacted silicon solar cells with balanced charge carrier transport and recombination losses, Nature Energy (2021). DOI: 10.1038/s41560-021-00805-w

豪掷百亿！300亿磁材龙头投建光伏TOPCon电池等项目

光伏发电效率能分材料而定：

1、折叠单晶硅，正常生产转化率在百分之19、8至百分之21之间，由于阳光和安装出现的错误，大多数生产转化率都在百分之17、5。

2、多晶硅，大规模生产转化率在百分之18至百分之18、5，大多在百分之16，和单晶硅一样，因材料物理性能限制，要达到百分之30以上的转化率的可能性较小。

3、砷化镓，砷化镓太阳能电池组的转化率比较高，约百分之23，但是价格昂贵，多用于航空航天等重要地方，基本没有规模化产业化的实用价值。

4、薄膜，生产转化率在百分之12至百分之14、5，薄膜光伏电池具有轻薄、质轻、柔性好等优势，应用范围非常广泛，尤其适合用在光伏建筑一体化之中，如果薄膜电池组件效率与晶硅电池相差无几，其性价比将是无可比拟的，在柔性衬底上制备的薄膜电池，具有可卷曲折叠、不拍摔碰、重量轻、弱光性能好等优势，将来的应用前景将会更加广阔。

总市值超300亿元的横店东磁盘后公告，拟在四川省宜宾市叙州区设立子公司并分步投资年产20GW新型高效电池项目，项目总投资约100亿元，其中固定资产投资约50亿元。

项目分三期实施，其中第一期投资建设年产6GW新型高效TOPCon电池，第二期投资建设年产6GW新型高效TOPCon电池，第三期投资建设年产8GW下一代高效电池，第三期生产线具体建设规模、建设时间和技术路线将视生产经营情况以及下一代光伏技术成熟情况推进。

此外，公司拟与全资子公司东磁新能源在四川省宜宾市叙州区共同投资设立子公司四川东磁新能源科技有限公司(暂定名称)，以推动建设新型高效电池项目。公司以货币方式出资9000万元，持股占比90%，东磁新能源以货币方式出资1000万元，持股占比10%。

近日，横店东磁在接受机构调研时表示，今年有8GW电池、7GW组件PERC产能，明年将新增TOPCon的电池产能，初步计划单体工厂产能在6-8GW，如果项目顺利的话，预计明年Q3会有一些产出。组件明年出货计划翻番，今年预计4.5GW左右，明年计划约9GW，其中，出货到欧洲的绝对值会上升，但占比预计会下降到70%+。电池明年计划外销2GW左右，其中海外1GW+。

公开资料显示，横店东磁主要从事“磁材+新能源”两大产业群相关产品的研发、生产、销售以及提供一站式技术解决方案。公司主要产品有磁性材料、器件、光伏产品。半年报显示，光伏产品、锂电池收入占比分别为62.57%、8.68%。

据光伏行业协会预计，2022年-2025年，全球光伏年均新增装机将达到232-286GW，其中，中国新增装机量将达到83-99GW。随着光伏产业上游产能加速释放，产品价格有望回落，光伏产品普及率将进一步提升。

消息面上，日前，晶科能源研发的182N型TOPCon转化效率经中国计量科学院第三方测试认证，全面积电池转化效率达到26.1%，再次创造了电池转化效率新的纪录。

浙商证券分析师邱世梁等11月15日研报认为，TOPCon具有转换效率高、与现有PERC产线可兼容、电池参数性能优异等优势，当前PERC提效面临瓶颈、HJT投资回报周期/成本下降仍需时间优化的背景，TOPCon是当下最具有发展空间的光伏电池技术之一。预计2023年TOPCon设备行业市场空间359亿元。

东莞证券分析师卢立亭10月28日研报认为，横店东磁今年年底将具备9GW电池、7GW组件的产能，公司在2022上半年搭建了TOPCon和P-IBC中试线，并为TOPCon扩产做好了前期准备，预计项目扩产可能在5GW左右，计划将在2023年第三或第四季度有一定出货。

华鑫证券傅鸿浩10月27日研报认为，横店东磁光伏业务大幅增长，组件产品海外出货占比高，其中80%以上出口欧洲。锂电池营收大幅增长，6GWh新产能年内将落地。预计公司2022年净利润16.61亿元，同比增长48.2%。

值得注意的是，分析指出，光伏赛道在技术、市场和供应链层面，并没有足够高的门槛。这为新玩家的跨界入局和老玩家的一体化扩张提供了便利条件。过去两年，企业纷纷抛出大手笔的扩张计划，以分食增量。但在行业疯狂扩张的同时，阶段性产能过剩的风险仍正在不断累积当中。未来行业的激烈洗牌和淘汰赛也将在不远处，资本市场则对这一风险表示了厌恶与担忧。