中國光(guang)(guang)伏(fu)(fu)巨頭(tou)隆基(ji)綠能又(you)一(yi)次(ci)站到了全球光(guang)(guang)伏(fu)(fu)技術(shu)之巔！就在本(ben)周(zhou)，其聯合蘇州大(da)學(xue)在頂級學(xue)術(shu)期(qi)刊《自然》雜志上發(fa)表(biao)重磅研究成果，宣(xuan)布成功研發(fa)出功率(lv)轉換(huan)效率(lv)高達34.58%的串聯鈣鈦礦-硅太陽能電(dian)池(chi)。這(zhe)距離其去年9月公(gong)布的34.6%效率(lv)紀(ji)錄(lu)僅咫尺之遙，而隆基(ji)目前保(bao)持的該類型電(dian)池(chi)世界紀(ji)錄(lu)更是達到了驚(jing)人的34.85%，持續(xu)領跑(pao)全球光(guang)(guang)伏(fu)(fu)技術(shu)競賽。

此(ci)次效(xiao)率突破的(de)核心秘密，在(zai)于一種(zhong)名為 “HTL201” 的(de)新型不對稱自(zi)組裝單層（SAM）材料(liao)。在(zai)鈣(gai)鈦礦電(dian)池中，空(kong)穴(xue)傳輸層（HTL） 如(ru)同電(dian)荷傳輸的(de)“高速公路”，其性能至關重要。目前主流基(ji)于咔唑的(de)SAM材料(liao)雖具(ju)有低吸(xi)收、快(kuai)提取等優勢，但在(zai)分子層厚度、排列密度和(he)方向的(de)控制上始終是(shi)業界(jie)難題，直接影(ying)響著電(dian)池的(de)最終轉(zhuan)換效(xiao)率。

隆基(ji)研發團(tuan)隊獨辟蹊(xi)徑，打破了(le)傳統對(dui)稱分(fen)(fen)子設(she)計的(de)桎梏(gu)。他們創新性(xing)地開發了(le)一種(zhong)不(bu)對(dui)稱分(fen)(fen)子結構的(de)咔(ka)唑(zuo)基(ji)SAM（HTL201）。該分(fen)(fen)子的(de)巧妙(miao)之處在(zai)于，在(zai)咔(ka)唑(zuo)核心(xin)的(de)苯(ben)環兩側，一側連接著間隔(ge)基(ji)團(tuan)，另(ling)一側則(ze)是關鍵的(de)膦(lin)酸錨定基(ji)團(tuan)。這種(zhong)獨特設(she)計帶來(lai)了(le)多重(zhong)顯(xian)著優勢：

完美貼(tie)合，均勻覆(fu)(fu)蓋(gai)： HTL201能更好(hao)地適應(ying)異質(zhi)結(jie)硅(gui)電(dian)池底部(bu)的紋理化(hua)硅(gui)襯底表面(mian)，實現更均勻、致密(mi)的覆(fu)(fu)蓋(gai)，大大減少了界面(mian)缺陷，提(ti)升(sheng)了鈍化(hua)效果(guo)。

精準“握手”，減少損耗： HTL201與上(shang)方的(de)(de)鈣鈦(tai)礦薄膜之間形成(cheng)了(le)強烈的(de)(de)配(pei)位相互作(zuo)用。這(zhe)種“強握手”效(xiao)應，如同在電(dian)荷傳輸的(de)(de)關鍵(jian)接口處(chu)涂(tu)抹了(le)高(gao)效(xiao)“潤(run)滑(hua)劑”，顯著(zhu)抑制了(le)埋(mai)藏界面處(chu)寶貴的(de)(de)載流子因非輻射復合而造成(cheng)的(de)(de)能量(liang)損失。

能(neng)級優(you)化(hua)(hua)，暢(chang)通無阻： HTL201優(you)化(hua)(hua)了(le)與鈣鈦礦以及下方(fang)透明導電氧化(hua)(hua)物（TCO） 復合層之間的能(neng)級對齊，確保了(le)空(kong)穴(xue)能(neng)被更高(gao)效(xiao)地提取(qu)和(he)傳輸，同時進(jin)一步(bu)降低了(le)界面復合損失。

為了將效率推向34.58%的(de)高度，研發團隊在電池(chi)結構(gou)設計上也下足了功夫：

頂部鈣(gai)鈦礦電池： 采用了銀（Ag）金(jin)屬接觸、超薄氟化(hua)鋰（LiF）層(ceng)、短鏈(lian)乙烯二銨二碘(dian)化(hua)物(wu)（EDAI）分(fen)子(zi)、由富勒烯（C60）和氧化(hua)錫（SnO2）構(gou)成(cheng)的電子(zi)傳輸層(ceng)（ETL）、氧化(hua)銦(yin)鋅（IZO）透明背接觸、鈣(gai)鈦礦吸收層(ceng)，以及核(he)心(xin)的HTL201 空穴傳輸層(ceng)。

底部硅電池(chi)： 采用了隆基(ji)擅長的雙面紋理(li)化(hua)異質結(jie)（HJT）硅電池(chi)作(zuo)為基(ji)礎。盡(jin)管(guan)論文未詳述其(qi)是否(fou)采用了隆基(ji)近期(qi)在《自(zi)然》發表的另一項(xiang)突破——效率27.3%的異質結(jie)背接(jie)觸（BC）電池(chi)技術(shu)，但異質結(jie)本(ben)身(shen)的高效特性為疊層電池(chi)提(ti)供(gong)了堅實的基(ji)礎。

這(zhe)種精密(mi)的(de)(de)(de)“三(san)明治”結構協同工作，最大化地利用了太陽光(guang)譜。測試(shi)結果顯示(shi)，面積為1 cm2 的(de)(de)(de)電(dian)(dian)池在標(biao)準測試(shi)條(tiao)件下，不僅實現了34.58% 的(de)(de)(de)轉換效率，其開路電(dian)(dian)壓（Voc） 更是達到了驚人的(de)(de)(de)2.001 V（接近單晶硅電(dian)(dian)池理論極限值的(de)(de)(de)兩倍），短(duan)路電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度（Jsc） 為20.64 mA/cm2，填充因子(zi)（FF） 高達83.79%。正是HTL201對埋藏界面缺陷(xian)的(de)(de)(de)有效鈍化，顯著(zhu)提升了鈣鈦(tai)礦層的(de)(de)(de)準費米能級分(fen)裂，才得(de)以實現這(zhe)標(biao)志性的(de)(de)(de)2V高電(dian)(dian)壓。