晶体硅太阳电池具有原料丰富、无毒、制备工艺简单、转换效率高等特点，成为当前主流的光伏器件，已占据光伏产品市场大于90%的份额。传统高温扩散工艺制备的同质结单晶硅太阳电池转换效率较高，但该类电池存在多步光刻以及高温（800 ℃）扩散工艺，器件的成本及能耗相对较高。而采用n型单晶硅作为衬底、氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜材料作为载流子传输层的硅异质结太阳电池可在低温（200 ℃）条件下制备。然而由于a-Si:H薄膜带隙较窄（1.8 eV），且掺杂导致材料带尾态缺陷密度增加，器件寄生吸收较高，电池的光学损失有所增加。此外，a-Si:H薄膜需要在具有超高真空条件的等离子体增强型化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD）系统中完成，且为避免沉积不同掺杂层之间的掺杂原子交叉污染，PECVD设备必须具备多个独立封闭的腔室，这些对制备条件的特殊要求势必增加产品的成本，不利于提高产品的竞争力。因此，为了进一步推广光伏发电，提高光伏产品的市场竞争力，目前急需通过研发新型高效、低成本晶体硅太阳电池来促进硅基太阳电池的进一步产业化升级。

　　吉林师范大学研究团队的王奉友副教授（第一作者）、杨丽丽教授（通讯作者）、杨景海教授（通讯作者）近期开展了关于新型高效硅纳米线异质结太阳电池的制备及载流子输运机制的研究。他们采用简单湿法刻蚀工艺制备了具有优异陷光特性的硅纳米线衬底，实现了对入射光的高效吸收；采用低温条件制备具有宽带隙、无掺杂特点的载流子传输层，利用晶体硅构筑内建电场，结合超薄氧化硅钝化技术（TOPCon），进一步实现器件电学性能的提升，最终获得具有16.9%光电转换效率的太阳电池。器件和材料表征工作也得到南开大学张晓丹教授课题组（通讯作者）的支持，该工作的设计兼顾器件光学、电学、制备成本、市场化对接等方面的应用需求，具有重要的现实意义和必要性。

　　这一成果近期发表在Advanced Functional Materials上，文章的第一作者是吉林师范大学的王奉友副教授。

　　“新型光伏材料与器件”创新团队依托于吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室。团队带头人为杨丽丽教授，王奉友副教授为学术骨干之一，主要负责新型硅基太阳电池及钙钛矿太阳电池的研发工作。该团队现紧密围绕太阳电池在基础研究和规模化应用中所面临的若干关键问题，设计并开发新型绿色环保、高效、稳定的钙钛矿、铜锌锡硫和硅基光伏材料，开展先进的光管理设计、电池机理和界面动力学的研究，设计并优化高效电池和组件结构，探索光伏电池组件关键材料与效率、环境稳定性的关联机制，目前已获得效率超过20%的钙钛矿电池和效率超过16%的无掺杂晶体硅太阳电池。 顺盈手机app下载，