TOPCon开路电压破740mV！逼近SHJ仅差10mV

改善的开路电压与填充因子助力TOPCon接近SHJ性能

近年来，TOPCon（钝化接触技术）在开路电压（Voc）方面表现出稳步提升，逐渐缩小与SHJ（硅异质结技术）的差距。目前，TOPCon的Voc已接近740 mV，最新改进使得两者差距缩小至不足10 mV，反映出该技术在电池性能上的显著进步。

关键信息

1. TOPCon的开路电压突破740 mV，与SHJ的差距缩小至10 mV以内。
2. 成本和量产能力方面，TOPCon相较SHJ更具优势，这得益于较低的资本投入、银用量减少及其与现有PERC生产线的兼容性。
3. 在系统层面性能方面仍存挑战，叠层太阳能电池效率受子电池间的相互影响、组件连接质量及填充因子等因素影响较为复杂。

单结硅电池技术正逐步接近其理论效率上限。当前商用电池的效率已接近28%，而实际物理极限约为29.4%，进一步提升的空间有限。这一局限正推动行业转向叠层结构，其中钙钛矿-硅叠层电池已突破34%的效率记录，未来甚至具备超越40%的潜力。

性能表现的分析

一项最新研究探讨了不同硅基底电池技术在叠层结构中的表现，特别重点分析了TOPCon技术在这一领域的演进过程，并比较了其与SHJ技术在效率潜力、成本可控性、制造可行性及规模化应用中的表现差异。

在钙钛矿-硅叠层电池中，顶层电池吸收高能光子，而硅底层电池则负责转化低能波段的光谱，进而提升整体能量转换效率。在多个设计选项中，采用两端口（2T）设计逐渐成为工业界的主流选择，这种设计因集成较为简易而受到青睐，但也对电流匹配提出了较高要求。

传统硅技术的局限性

并不是所有硅技术都适合应用于叠层电池中。

• Al-BSF与PERC：受限于较低的开路电压及相对较高的复合损失。
• SHJ与TOPCon：成为候选技术的主要原因包括：
  • 高开路电压（SHJ超740 mV）。
  • 优异的钝化能力。

SHJ技术在叠层架构发展早期占据主导地位，凭借双面钝化接触结构以及正面透明导电氧化层（TCO）的多样化集成能力，为叠层技术的应用提供了灵活性。

TOPCon技术的进步

近年来，TOPCon技术通过以下新突破取得显著进展：

• 多晶硅接触：提升电导率。
• 超薄氧化层：控制界面缺陷。
• 氢钝化：减少复合损失。
• 激光辅助工艺（如LECO）：改善接触质量。

核心指标

1. 开路电压（Voc）：TOPCon的Voc值已突破740 mV，差距缩小至10 mV以内。
2. 填充因子（FF）：SHJ的FF平均值约为83%至85%，而TOPCon从此前的81%-82%提升至如今超过84%。

尽管在填充因子方面仍存在一些差异，但对叠层电池整体性能的影响会受到各环节如连接质量、局部缺陷以及电流限制效应的综合影响与缓解。

叠层架构的整体表现

在叠层架构中，不同组件之间的协同作用对效率有决定性影响，主要集中在以下方面：

1. 子电池相互作用：开路电压及电流密度是关键驱动因素。
2. 填充因子：受连接部件质量、缺陷及电流错配所影响。在某些情况下，电流错配效应反而可能通过填充因子的补偿而提升效率表现。

模拟表现

• SHJ叠层架构：效率可以达到约38%。
• TOPCon基准架构：达到36%-37%，通过优化钝化及表面纹理处理进一步缩小差距。

特别是双面纹理处理技术，被发现可以显著提升光生成电流，有助于进一步缩小效率差距。

制造与规模化优势

尽管SHJ在效率方面对TOPCon有一定优势，但其制造成本相对较高，并且依赖于铟基TCO层等关键材料，存在成本和供应链挑战。而相比之下，TOPCon表现出以下特点：

1. 市场占有率迅速提升，2026年行业市场份额已超过50%。
2. 无缝兼容现有PERC生产线，降低资本支出（CapEx）。

从度电成本（LCOE）视角看，SHJ技术的高效率可以部分抵消其制造成本的劣势，这使得TOPCon在大规模部署场景中依然充满竞争力。

TOPCon适配叠层架构难点

尽管优势显著，TOPCon技术仍需克服以下挑战以更好满足叠层电池需求：

1. 寄生吸收问题。
2. 在纹理化表面对钝化损失的影响。
3. 溅射过程损伤。
4. 氢钝化相关不稳定性。

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本文来源：新媒网 https://nmedialink.com/posts/topcon-voc-hits-740mv-closes-shj-gap.html