近日，一道新能聯合三峽集團科學技術研究院共同研發的用于鈣鈦礦/TOPCon四端疊層組件的底電池和組件技術獲得重大突破，搭載一道新能雙面TOPCon底電池的鈣鈦礦/晶硅四端疊層組件完成批量出貨，開始應用于三峽能源50MW光伏先進技術發電示范基地，其中雙面鈣鈦礦/TOPCon四端疊層組件電站容量為500kW，項目建成后將成為全國首個使用雙面TOPCon電池實現四端鈣鈦礦/晶硅疊層電池組件示范應用項目。
突破瓶頸
雙面鈣鈦礦/TOPCon四端疊層組件由一個寬帶隙鈣鈦礦電池和一個窄帶隙的TOPCon電池組成。寬帶隙與窄帶隙電池疊層拓寬了太陽光光子的利用率，因此疊層電池具有比單結電池更高的極限光電轉化效率，一道新能理論模擬研究表明, 四端鈣鈦礦/TOPCon的極限效率可達40%以上。
近年來，TOPCon技術已經替代PERC技術成為晶硅光伏市場的主流，預計2024年的市場份額將超過70%，具有效率高、發電量高、雙面率高、成本低的特點，一道新能TOPCon 4.0 Plus電池開路電壓超過742mV，已經成為疊層電池技術的理想底電池。與常規單結TOPCon電池應用不同，疊層電池吸收的太陽光譜分別被頂電池和底電池吸收，因此突破高效率疊層太陽能電池的關鍵技術是TOPCon電池紅外光譜效率足夠高，TOPCon電池能夠極大吸收從頂電池透過的紅外光，得到更高的轉換效率。
一道新能研發的用于雙面四端雙面鈣鈦礦/TOPCon疊層電池的底電池技術，底電池采用最先進的TOPCon 4.0 Plus技術，創新使用背面鈍化勢壘再塑技術、背面光反射技術、超薄多晶硅沉積技術，使TOPCon電池的長波長響應提升了20%以上，開發出適合疊層技術底電池的TOPCon電池。據第三方CNAS實驗室測試報告表明，其TOPCon底電池發電效率占四端疊層組件的40%，遠超出了通常底電池效率占比約1/3的限制，該項目鈣鈦礦/TOPCon四端疊層組件光電轉換效率達25.4%。同時，TOPCon底電池的雙面率高達85%，底電池雙面電池特性使其能有效收集背面的光，從而增加了載流子的產生，使疊層電池的發電量進一步增加。
持續創新
雙面鈣鈦礦/TOPCon疊層組件采用四端疊層設計，與兩端疊層電池相比，最大優勢是頂電池與底電池在制備和使用過程中互相獨立，不需考慮頂電池與底電池的工藝兼容問題以及頂電池與底電池的電流匹配問題，可以從TOPCon組件和鈣鈦礦端分別研發和優化，具有經濟性和可落地的產業化應用前景。
該項目中期驗收評審專家組組長、光伏材料與電池全國重點實驗室主任，南開大學趙穎教授表示，該項目雙面鈣鈦礦/TOPCon疊層組件采用TOPCon電池作為底電池取得了多項技術突破，有效提升紅外光的量子效率，支撐了四端鈣鈦礦/晶硅疊層組件提升效率，未來還具有非常大的效率提升空間。一道新能CTO宋登元博士表示，四端疊層組件能夠靈活地分配入射光譜，不需要電流匹配，能夠最大的發揮TOPCon作為晶硅底電池的優勢。一道新能前瞻性布局了“一主三翼”全景技術路線，以TOPCon作為平臺技術支撐，多種技術路線齊頭并進，目前各項創新型技術均已取得預期的階段性成果。搭載一道新能TOPCon底電池，與鈣鈦礦技術等相結合形成的鈣鈦礦/TOPCon兩端疊層電池（TSiP）目前效率達到33.2%。本次雙面鈣鈦礦/TOPCon疊層電池的底電池的研制成功，進一步證明了TOPCon電池優異的平臺技術特點。
未來，一道新能將持續加大新技術的研發，提升科研投入，特別是推動新技術的產業化落地，通過供應鏈優化和智能制造等技術手段，降低新型光伏組件的生產成本，滿足我國清潔能源轉型的戰略需求。
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