透明太陽(yáng)能電池（TSCs）作為太陽(yáng)能技術(shù)的新前沿，因其在建筑集成光伏（BIPV）和多種創(chuàng)新應(yīng)用中的潛力而備受矚目。然而，制造既高效又美觀的透明太陽(yáng)能模塊仍然是技術(shù)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。本研究聚焦于全背接觸（ABC）中性色透明晶硅太陽(yáng)能電池及無(wú)縫透明太陽(yáng)能模塊的開發(fā)，旨在突破現(xiàn)有技術(shù)限制，為透明太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展開辟新路徑。ABC c-Si TSCs的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）達(dá)15.8%，平均可見光透過率為20%。美能QE量子效率測(cè)試儀提供了精確的光譜響應(yīng)和量子效率數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化電池的光響應(yīng)和提高光電轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要。

全背接觸透明晶硅太陽(yáng)能電池（TSCs）的研究成果

ABC c-Si TSCs 的開發(fā)

結(jié)構(gòu)與制備可行性：成功設(shè)計(jì)并制備了具有特定結(jié)構(gòu)的ABC c-Si TSCs，各層結(jié)構(gòu)清晰，單元電池制備工藝可行。從不同角度展示的圖像證實(shí)了結(jié)構(gòu)的完整性和制備的成功性。

光學(xué)性能良好：通過透光率光譜和顏色坐標(biāo)分析，發(fā)現(xiàn)該電池在保證一定光吸收的同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)較好的透光效果且呈現(xiàn)中性色。這使得該電池在實(shí)際應(yīng)用中既能作為能源轉(zhuǎn)換裝置，又能滿足對(duì)外觀和透光性的要求，如在建筑和車輛窗戶應(yīng)用中的潛在需求。

不同透光率的 ABC c-Si TSCs 在 CIE 1931 色度圖上的坐標(biāo)

呈現(xiàn)中性色：這表明 ABC c-Si TSCs 在不同透光率下都能呈現(xiàn)出接近標(biāo)準(zhǔn)日光的中性色，使其外觀與普通玻璃相似，在實(shí)際應(yīng)用中（如建筑窗戶、車輛玻璃等）能夠更好地滿足美觀性要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換，具有良好的視覺效果和潛在的廣泛應(yīng)用前景。

透光率與顏色穩(wěn)定性：說明該電池在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)透光率時(shí)，顏色特性保持相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)因透光率的改變而產(chǎn)生明顯的顏色偏差，進(jìn)一步驗(yàn)證了其作為透明太陽(yáng)能電池在光學(xué)性能和外觀一致性方面的優(yōu)勢(shì)。全背接觸（ABC）透明晶硅太陽(yáng)能電池（TSCs）與傳統(tǒng)的比較

ABC c-Si TSCs 的光伏性能

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和 ABC 結(jié)構(gòu) c-Si TSCs 的平均光伏性能參數(shù)對(duì)比

ABC 結(jié)構(gòu)性能優(yōu)勢(shì)顯著：與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，ABC 結(jié)構(gòu)有效降低了反射率，提高了光吸收能力，從而提升了短路電流密度（Jsc），同時(shí)減少了前表面復(fù)合，使開路電壓（Voc）提高，最終顯著提高了光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）。

局部接觸設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化性能：在ABC結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，局部接觸設(shè)計(jì)通過減小金屬/Si接觸面積，進(jìn)一步降低載流子復(fù)合損失，提高了開路電壓（Voc）和填充因子（FF），并在長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域增強(qiáng)了外部量子效率（EQE），使PCE進(jìn)一步提升。這表明優(yōu)化電極接觸設(shè)計(jì)對(duì)提高太陽(yáng)能電池性能至關(guān)重要。無(wú)縫ABC c-Si 透明太陽(yáng)能模塊的研究成果

無(wú)縫 ABC c-Si 透明太陽(yáng)能模塊的結(jié)構(gòu)特性以及電學(xué)性能

成功制備無(wú)縫透明太陽(yáng)能模塊：通過特定的制備工藝，成功實(shí)現(xiàn)了 16cm2 的無(wú)縫 ABC c-Si 透明太陽(yáng)能模塊的制備，模塊前后側(cè)具有良好的可視性，類似單體結(jié)構(gòu)，在外觀上與傳統(tǒng)玻璃相似，滿足了對(duì)美觀性和透明性的要求。

電學(xué)性能可靈活調(diào)控：模塊的電壓和功率輸出可通過改變串聯(lián) ABC c-Si TSCs 的數(shù)量進(jìn)行有效調(diào)控，且能實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和串并聯(lián)混合連接，提供了多種電學(xué)性能組合的可能性，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電壓和電流的需求。

性能優(yōu)勢(shì)明顯：相比傳統(tǒng)模塊化方式，該模塊無(wú)需額外互連金屬線，避免了影響美觀和功率密度損失的問題，展現(xiàn)出在透明太陽(yáng)能模塊技術(shù)領(lǐng)域的顯著進(jìn)步，為其在建筑集成光伏（BIPV）等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有力支持。實(shí)際應(yīng)用中的演示和戶外性能測(cè)試

ABC c-Si 透明太陽(yáng)能模塊的演示

穩(wěn)定性高：通過 100 小時(shí)的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)，ABC c-Si 透明太陽(yáng)能模塊 Voc 值穩(wěn)定，證實(shí)其在長(zhǎng)期戶外使用中的高穩(wěn)定性，為實(shí)際應(yīng)用提供了可靠保障。

實(shí)用性強(qiáng)：成功實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)充電演示，證明模塊可為實(shí)際電子設(shè)備供電，展示了其作為發(fā)電玻璃的潛在應(yīng)用價(jià)值，在日常電子設(shè)備充電等方面具有實(shí)用性。

戶外性能可靠：戶外測(cè)試結(jié)果表明，模塊在自然陽(yáng)光下的性能與常規(guī)太陽(yáng)能模塊相似，對(duì)實(shí)時(shí)太陽(yáng)輻射響應(yīng)一致，輸出功率在大部分時(shí)段能保持較高水平，進(jìn)一步驗(yàn)證了其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和有效性，為其大規(guī)模應(yīng)用于建筑集成光伏（BIPV）等領(lǐng)域提供了有力支持。

在這項(xiàng)突破性的研究中，我們成功地開發(fā)了高效率、中性色彩的全背接觸透明晶硅太陽(yáng)能電池（ABC TSCs），并實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫透明太陽(yáng)能模塊的制造。這些模塊不僅在外觀上與普通玻璃難以區(qū)分，而且在自然光下展現(xiàn)出了卓越的性能和穩(wěn)定性，ABC c-Si TSCs的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）達(dá)15.8%，平均可見光透過率為20%。未來(lái)有望通過改進(jìn)技術(shù)，推動(dòng)其在建筑集成光伏領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。美能QE量子效率測(cè)試儀

美能QE量子效率測(cè)試儀可以用來(lái)測(cè)量太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)，并通過其量子效率來(lái)診斷太陽(yáng)能電池存在的光譜響應(yīng)偏低區(qū)域問題。它具有普遍的兼容性、廣闊的光譜測(cè)量范圍、測(cè)試的準(zhǔn)確性和可追溯性等優(yōu)勢(shì)。

• 兼容所有太陽(yáng)能電池類型，滿足多種測(cè)試需求
• 光譜范圍可達(dá)300-2500nm，并提供特殊化定制

氙燈+鹵素?zé)?/span>雙光源結(jié)構(gòu)，保證光源穩(wěn)定性

在全背接觸（ABC）透明晶硅太陽(yáng)能電池（TSCs）的開發(fā)過程中，美能量子效率測(cè)試儀為我們提供了精確的光譜響應(yīng)和量子效率數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化電池的光響應(yīng)和提高光電轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要。

原文出處：All-back-contact neutral-colored transparent crystalline silicon solar cells enabling seamless modularization

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