钙钛矿/晶硅叠层太阳电池是当前光伏研究领域的一大热点，其具有开发面向效率大于30%的光伏组件的潜力。在众多技术中，隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）硅太阳能电池以其高效率、成本效益和大规模生产能力受到了广泛关注。因此，如何研发基于TOPCon底电池的高效钙钛矿/晶硅叠层电池，成为光伏产业面临的重要问题。
高质量的双面TOPCon底电池在n型电子收集端和p型空穴收集端都需实现良好的表面钝化。然而，基于掺硼多晶硅的钝化接触结构在绒面上表现不佳，导致底电池开路电压下降，从而制约了叠层电池的效率提升。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究员叶继春、曾俞衡及浙江大学教授余学功团队，针对绒面上p型TOPCon钝化质量的提升开展了深入研究，并探索了其在高效叠层电池中的应用。
研究团队通过多项策略改善钝化质量，包括提高绒面氧化硅的完整性、优化硼扩散曲线以及提升氧化铝注氢质量。结果显示，常规双面对称寿命片的单面饱和电流密度与隐含开路电压分别为34.2 fA/cm²和689 mV，而优化后的p型TOPCon的相应值为12.9 fA/cm²和715 mV。同时，双绒面TOPCon底电池的开路电压也从690 mV提升至710 mV，这使得该研究所获得的TOPCon底电池的技术指标处于行业的先进水平。
进一步地，研究团队将TOPCon底电池与钙钛矿顶电池集成，制备出n-i-p型钙钛矿/硅两端叠层太阳电池，获得了超过1.9 V的开路电压和28.20%的效率（认证效率为27.3%）。这一成果突显了该体系在开发高效叠层电池及组件方面的巨大潜力。
相关研究成果以《Highly passivated TOPCon bottom cells for perovskite/silicon tandem solar cells》为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上。该研究得到了国家自然科学基金、浙江省重点研发计划和宁波市重点研发计划等多方支持。
该研究在TOPCon底电池及其与钙钛矿电池结合方面的进展，有望为未来高效率光伏组件的发展提供新的思路与技术路径，推动光伏产业的进一步创新与发展。
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