2022年太阳电池最高效率榜！
编辑 | 肖蓓、钟英
出品 | PV Tech 每日光伏新闻
2022 年，以钙钛矿、异质结为代表的新一代高效太阳电池转换效率屡次被刷新，充分展现了新一代技术的可观潜力与市场前景，PV Tech对此进行了跟踪梳理。
从这些记录中，我们看到以隆基绿能、晶科能源、天合光能等为代表的领先组件大厂在不断突破自我，创造更高效率成绩。
同时，各知名研究机构、院校也在不断刷新实验室研究记录，产学研携手，他们共同为太阳能光伏行业带来了一场高效电池技术的效率“盛宴”。
让我们一起来回顾并见证过去一年太阳电池最高效率记录刷新的高光时刻。
异质结电池效率榜
今年异质结电池效率的不断刷新，隆基绿能起到了关键作用，可以说是当之无愧的“HJT 榜主”。
在异质结电池效率的突破上，隆基绿能一直处于领先位置，几乎包揽了异质结各方向的最高记录，且不断突破此前自身创造的成绩。
最高的硅异质结电池转换效率记录定格在2022年11月16日，隆基创造的26.81%，不仅刷新了之前的异质结效率记录，也成为目前全球硅太阳电池效率的最高纪录。
虽然，26.81%的世界纪录使用了HJT技术，但隆基表示并没有选择“押注”HJT技术路线。
隆基绿能创始人、总裁李振国在接受PV Tech采访时表示：“下一代光伏电池技术，无论是TOPCon、HPBC、HJT等，未来三年都会实现26%-27%的量产效率。
单结光伏的终极产品，量产向27%的转换效率靠拢。未来5-10年内，双结电池也有开发空间，有可能达到40%的实验转换效率，30%-35%的量产效率。”
从公布的效率记录来看，一方面组件大厂不断更迭刷新记录，另一方面，我们也观察到电池大佬效率记录的缺席，以及来自设备厂的“倔强”。
以通威、爱旭等为代表的电池龙头公司显得比较安静。其中与通威有关的一组数据是2022年5月，中国科学院上海微系统与信息技术研究所刘文柱、刘正新团队报道了光处理可以有效地提高掺硼a-Si:H薄膜(p-a-Si:H)的暗电导率，通过将此效应应用于SHJ太阳电池，可在244.63 cm2的晶片上实现了25.18%的总面积功率转换效率，FF为85.42%。
相关工作以Light-induced activation of boron doping in hydrogenated amorphous silicon for over 25% efficiency silicon solar cells为题在Nature Energy上发表论文
此外，力捧异质结的设备大厂迈为股份也不甘示弱，积极创造效率新记录，以证明异质结技术的优越性。
2022年4月，经权威认证机构德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)测试，迈为股份采用低铟含量的TCO工艺结合银包铜栅线，在全尺寸(M6，274.5cm²)单晶硅异质结电池上获得了25.62%的光电转换效率。
8月，迈为再次先把采用特殊的低铟TCO技术实现了与铜电镀工艺的完美结合。在此基础上，SunDrive优化了其无种子层直接电镀工艺，使电极高宽比得到提升（栅线宽度可达9μm，高度7μm）。双方联合将低成本异质结电池的转换效率提高至25.94%。
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钙钛矿电池效率榜
钙钛矿电池的效率竞争一点不逊于异质结，甚至更活跃。
由于钙钛矿结构可设计性强，具有非常好的光伏性能，也成为近年来行业热门研究方向。
目前该领域的最高记录是2022年7月，洛桑联邦理工学院(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)共同创造的钙钛矿-硅叠层光伏电池新世界纪录--31.3%。
同年6月，澳大利亚国立大学Klaus Weber，北京大学周欢萍以及晶科能源Peiting Zheng等人使用隧道氧化物钝化接触（TOPCon）结构的晶硅电池作为底部电池，以及钙钛矿薄膜作为顶部电池，制备了单片钙钛矿/TOPCon叠层电池，该电池效率为27.6%，相关工作发表于《Advanced Energy Materials》。
国内方面，2022年8月，国家电投黄河公司相关信息显示：公司生产的钙钛矿晶硅叠层电池实验室效率提升至28.08%，叠层电池技术处于国内领先水平。
其次还有南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授科研团队研制的全钙钛矿叠层电池稳态光电转换效率达到28.0%。此前，谭海仁团队将全钙钛矿叠层电池的转换效率提升至26.4%，首次超越单结钙钛矿电池。
业内预计未来通过使用新型材料的钙钛矿太阳电池效率最高能达到50％左右，是目前商业化的太阳电池效率的2倍左右。
其他电池效率榜
47.6%！Fraunhofer ISE创下四结太阳电池效率记录
2022年5月，弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)的研究人员声称，他们创造了47.6%的太阳电池效率新纪录。
该团队表示，由于改进了用于串联电池结构的四层抗反射涂层，在加强太阳照射条件下，四结电池效率已从46.1%提高到47.6%。这减少了电阻损失和电池正面的反射。
这种太阳电池的层状结构是ISE在2016年与法国半导体制造商Soitec一起开发的。上层串联太阳电池由磷化镓铟(GaInP)和砷化镓铝(AlGaAs)制成，连接到由磷化镓铟(GaInAsP)和砷化镓(GaInAs)制成的下层串联太阳电池。
39.5%！NREL三结太阳电池效率创新记录
同月，美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员研制出一种太阳电池。在单太阳光照标准测量条件下，电池效率达到创纪录的39.5%。
名为《厚量子阱超晶格实现三结太阳电池39.5%的地面效率和34.2%的空间效率》的文章概述了这一进展的详情，该论文发表在《焦耳》杂志五月刊上。
值得一提的是，几款最佳太阳电池都采用了NREL发明的倒置形变多结(IMM)结构。这种新的增强型三结IMM 太阳电池已被添加到最佳研究-电池效率表中。
26.1%！晶科再次打破高效N型TOPCon电池转换效率
2022年10月，晶科能源宣布，其研究院自主研发的182 N型高效单晶硅电池技术取得重大突破，经权威第三方测试认证机构中国计量科学院检测实验室认证，全面积电池转化效率达到26.1%，又一次创造了182及以上尺寸大面积N型单晶钝化接触（TOPCon）电池转化效率新的世界纪录。
24.5%！天合光能210 p型单晶硅PERC电池新纪录
2022年7月，天合光能光伏科学与技术国家重点实验室宣布，其自主研发的210 mm×210mm高效PERC电池，经中国计量科学院第三方测试认证，最高电池效率达到24.5%，创造了大面积210产业化P型单晶硅PERC电池效率新的世界纪录。
新型热光伏电池发电效率达40%
2022年4月，来自麻省理工学院和美国国家可再生能源实验室（NREL）的研究团队近日成功开发出一种新型热光伏（TPV）电池，能够比传统蒸汽涡轮机更有效地将热量转化为电能。
研究人员计划将这种热光伏电池整合到电网规模的热电池中，或将影响未来的发电站和电网储能。该研究成果发表在著名科学期刊《自然》（Nature）杂志上。
在高达1900度-2400度的热通量传感器测试中，新型热光伏电池保持了40%左右的效率。早期的热光伏电池平均效率约为20%，此前效率最高的记录也仅达到32%。
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