导读：美国国家可再生能源实验室的科学家们通过将砷化镓薄膜堆叠在带有玻璃夹层的互插式背接触硅太阳能电池上，模拟出一种III-V太阳能电池。科学家们已经完成了一些初步的微型模块集成工作，但要达到商业化，终究还需要大幅扩大尺寸。该电池目前的有效面积为1平方厘米。
美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的一组研究人员通过将砷化镓（GaAs）薄膜堆叠在带有玻璃夹层的背隙接触（IBC）硅太阳能电池上，模拟了一种四端串联的III-V太阳能电池。
该项目的主要研究人员Adele Tamboli表示：“虽然我们已经做了一些初步的微型模块集成工作，但要实现商业化，最终还需要大幅扩大尺寸，这些电池在解决了几个挑战之后可以达到商业化。组件电池都已经在工业规模上进行了演示。然而，成本仍然很高，需要降低。”
科学家们解释道：“该装置的有效面积为1平方厘米，据称与在同一研究水平上建造的类似电池相比，效率更高，因为砷化镓吸收层的厚度得到了优化。如果吸收层太薄，通过顶部电池的传输将增加，而高能量的光子将在较低的电压下被底部电池收集。如果吸收层太厚，接近吸收层材料的少数载流子扩散长度，产生的载流子将过早地重新结合，光子能量会以热量的形式损失掉。”
砷化镓电池是通过金属有机气相外延（MOVPE）在砷化镓衬底上生长的。吸收层的厚度在1.5到3.5微米之间，2.4微米最佳。厚度为300微米的IBC电池由德国的哈梅林太阳能研究所（ISFH）提供。学者们表示：“通过将处理过的砷化镓电池堆叠在非晶硅底层电池上，中间有一薄层用于反转的环氧树脂，来组装串联的电池，然后将得到的电池在室温下固化24小时。”
研究人员发现，当砷化镓厚度超过1.5微米时，所有用这种设计开发的四端串联电池的效率都超过了32%。一个吸收层厚度为2.8微米的电池显示出最高的顶部电池和串联效率，分别为26.38%和32.57%。研究小组强调：“虽然这里的砷化镓顶部电池的填充系数（FF）略有下降，但IBC底部电池表现出的效率比之前使用的硅异质结底部电池略高。”
双面接触的硅太阳能电池均创下26％的效率新世界纪录
呵~不太理解你的电力指的是啥？？ 功率？电压？ 转换效率？？还是寿命？？还是慢慢给你啰嗦一下子吧：
硅基太阳电池主要分为薄膜电池、传统晶体硅电池（单晶、多晶）、异质结高效电池，详细如下：
1.薄膜太阳能电池主要指多结叠层薄膜组成的P-N结结构，此类电池转换效率普遍偏低，如果你问的电力是指转换效率的话目前世界上硅基薄膜电池量产效率一般<10%，市场也较小，而且由于硅基薄膜的特性，此器件的衰减较严重，如果你问的是功率的话那和厂家做的面板面积大小有关；
2.传统晶硅电池包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池，该类电池是光伏行业最成熟的产品，目前单晶硅电池片的量产转换效率一般在18%--19%左右，多晶硅电池的转换效率一般~17%左右；至于功率的话和组件（面板）面积相关，有些公司做的面板是由156mmX156mm的小电池组成，有的是125mmx125mm的小电池片组成，一般说来功率分布在250W左右吧，貌似现在功率低于200W就很难通过认证了，而且此类电池的成本较低，目前占市场比例最大；
3.个人觉得异质结高效太阳电池是未来光伏发展的趋势。“高效电池”顾名思义转换效率比上述几种电池都高，目前世界上做的最好的“带头大哥”是日本Sanyo公司，今年最新报道出研发效率达到24.7%，显然成为世界上硅基电池的记录，量产效率在20%左右，因此，如果论转换效率的话那此类电池无疑最牛逼。但是，该类型的电池目前技术尚未成熟，成本居高不下，在市场中占有很小的份额。
以上信息希望能对你有所帮助。
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
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