蘇州大學攜手浙江晶科能源有限公司及相關科研機構，共同研發出一款創新型雙面太陽能電池結構，為突破TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）太陽能電池的效率瓶頸帶來新希望，同時為疊層太陽能技術的發展開辟了新路徑。該設計巧妙融合TOPCon結構與鈣鈦礦材料，構建出混合架構，有效降低了能量損耗，提升了電池性能。
高錕博士與楊新波教授介紹，研究源于當前TOPCon太陽能電池存在的根本性局限。在工業化TOPCon器件中，正面采用硼擴散的p+發射極，這會導致顯著的復合損耗，限制了效率的進一步提升。因此，團隊考慮用局域化的TOPCon接觸替代該發射極。
TOPCon太陽能電池雖以高效率聞名，但存在技術權衡難題。傳統設計需要較厚的多晶硅層來保障制造過程中的電接觸性能，然而這加劇了光吸收損耗，降低了整體表現。高錕指出，全區域p型TOPCon層需要較厚的摻雜多晶硅膜，以確保工業化燒結工藝中的良好電接觸，這導致正面出現嚴重的寄生光吸收，使TOPCon技術在降低復合損耗與最小化光學損耗之間形成根本性矛盾。
為突破這一瓶頸，研究團隊對正反兩面鈍化接觸結構進行了創新設計。在正面，摒棄全區域結構，引入僅在金屬柵線下方存在的圖形化n型TOPCon接觸，這種“指狀”結構在保持優異電學性能的同時，有效降低了光學吸收。團隊還通過平滑硅表面，并采用梯度熱場沉積工藝優化晶體生長與摻雜效率，進一步提升了TOPCon接觸層的質量。
該研究的一大顯著成果是新型TOPCon結構與鈣鈦礦疊層太陽能電池具有良好的兼容性。疊層電池通過堆疊不同帶隙的多層材料，能夠更寬光譜地捕獲陽光，從而實現更高效率。測試結果顯示，工業尺寸的TOPCon原型器件取得了26.34%的認證效率；當其集成于鈣鈦礦/TOPCon疊層結構時，效率得到顯著提升。高錕表示，同一TOPCon平臺作為底電池應用于單片鈣鈦礦/TOPCon疊層電池后，實現了32.73%的認證效率，這充分證明了該設計與下一代疊層技術的高度兼容性。
目前，研究團隊正致力于進一步優化圖形化正面接觸結構，提升背面接觸性能。未來，研究還將聚焦于提高疊層器件的穩定性，并降低硅底電池的光學損耗，以開發出基于TOPCon的器件結構，在工業化規模下同時實現超高效能與長期可靠性。
