【編輯| 黑鷹光伏 江南】

在晶硅電池效率逼近肖克利-奎伊瑟（Shockley-Queisser）理論極限29.4%的當(dāng)下，全球光伏產(chǎn)業(yè)正站在技術(shù)迭代的十字路口。作為全球領(lǐng)先的能源系統(tǒng)解決方案提供商，協(xié)鑫集成憑借前瞻性的戰(zhàn)略布局，正以“疊層電池技術(shù)”引領(lǐng)下一代光伏產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)。公司依托開放研發(fā)平臺與嚴(yán)密專利矩陣，積極應(yīng)對界面鈍化、大面積制備等關(guān)鍵挑戰(zhàn)，讓未來更低度電成本的光伏真正落地。

一、突破單結(jié)晶硅電池極限：疊層電池技術(shù)

太陽光譜能量分布寬廣，而傳統(tǒng)單晶硅電池受其材料帶隙限制，僅能有效利用其中特定波段的光子，大量高能和低能光子則轉(zhuǎn)化為熱能耗散，導(dǎo)致其晶硅轉(zhuǎn)換效率被限制在29.4%的理論極限內(nèi)。為突破此瓶頸，晶硅-鈣鈦礦疊層電池應(yīng)運(yùn)而生。疊層電池通過將寬帶隙鈣鈦礦頂電池與窄帶隙晶硅底電池進(jìn)行光譜匹配：頂電池優(yōu)先吸收高能量的短波光，底電池則高效捕獲剩余的紅光與紅外光。這種精準(zhǔn)的“光譜分效”機(jī)制，從物理原理上大幅降低了能量損失，從而突破了單結(jié)電池的效率極限。

二、戰(zhàn)略定力：協(xié)鑫集成為何錨定疊層賽道？

協(xié)鑫集成錨定疊層技術(shù)賽道，是其面對光伏行業(yè)未來競爭的雙重戰(zhàn)略考量：一方面，伴隨光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段，行業(yè)競爭終將回歸對單位面積能量密度的本質(zhì)追求。布局疊層技術(shù)，不僅是響應(yīng)市場對光電轉(zhuǎn)換效率持續(xù)提升的內(nèi)在要求，更是開啟下一代光伏效率革命、突破單結(jié)電池理論極限的關(guān)鍵路徑。另一方面，來自于協(xié)鑫集成技術(shù)基因的自然延展。以BC為底電池的疊層電池架構(gòu)可以從根本上解決傳統(tǒng)疊層電池在實(shí)際戶外運(yùn)行中因電流失配導(dǎo)致的功率損失痛點(diǎn)。這一技術(shù)路徑，正是協(xié)鑫集成在BC（背接觸）技術(shù)長期積累后的一次水到渠成的技術(shù)躍遷，能夠利用現(xiàn)有的BC產(chǎn)線技術(shù)儲備，以更優(yōu)的兼容性平滑過渡到疊層時代。

三、突破壁壘：協(xié)鑫集成系統(tǒng)性攻克鈣鈦礦疊層產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)

鈣鈦礦/晶硅疊層電池技術(shù)雖具備顯著的效率潛力，但其從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化仍面臨多重技術(shù)瓶頸。首先，材料穩(wěn)定性是根本性挑戰(zhàn)，鈣鈦礦對水、氧、光、熱的高度敏感性制約了器件的實(shí)際壽命。其次，工藝集成與界面調(diào)控尤為復(fù)雜，疊層結(jié)構(gòu)并非簡單組合，而是要求在光學(xué)與電學(xué)上實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦頂電池與晶硅底電池的精密耦合，涉及異質(zhì)結(jié)界面的能級匹配、缺陷鈍化及互連工藝，任一環(huán)節(jié)的失配均將導(dǎo)致性能衰減。最后，量產(chǎn)工藝難度極高，如何在大面積硅片上實(shí)現(xiàn)均勻涂布、可控結(jié)晶與精準(zhǔn)刻蝕，是影響成本與良率的關(guān)鍵，更對工藝窗口與設(shè)備精度提出極高的要求。

在此背景下，協(xié)鑫集成憑借“強(qiáng)化BC基座，協(xié)同疊層突破”的研發(fā)戰(zhàn)略，在技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。其實(shí)驗(yàn)室疊層電池效率已突破33%，并在更具產(chǎn)業(yè)化指向的BC鈣鈦礦疊層電池結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)效率接近30%，展現(xiàn)出從技術(shù)攻堅(jiān)邁向應(yīng)用落地的系統(tǒng)能力。

構(gòu)筑領(lǐng)先優(yōu)勢：體系化技術(shù)布局

為持續(xù)推動鈣鈦礦疊層電池技術(shù)突破，公司系統(tǒng)布局技術(shù)矩陣。以打好底電池關(guān)鍵基礎(chǔ)為例，協(xié)鑫集成鈣鈦礦疊層電池通過高精度復(fù)合拋光與刻蝕，徹底消除硅片切割產(chǎn)生的線痕，將表面粗糙度控制在納米級別，為鈣鈦礦薄膜提供了原子級平滑的“地基”，再通過納米級表面形貌雕琢技術(shù)，將表面金字塔結(jié)構(gòu)優(yōu)化為尺寸均勻、角度可控的微米金字塔陣列。同時，為了盡可能增大頂電池的光吸收，采用UTP超薄多晶硅技術(shù)，其工藝窗口極為狹窄，協(xié)鑫集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過數(shù)百次實(shí)驗(yàn)，最終將工藝參數(shù)穩(wěn)定在最優(yōu)區(qū)間。為解決甲銨基鈣鈦礦的熱不穩(wěn)定性的難題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇“陽離子混合”策略（甲脒FA?/銫Cs?） 構(gòu)建更穩(wěn)定的晶格框架。同時，通過精確調(diào)控碘溴比例，將鈣鈦礦的帶隙穩(wěn)定在~1.68eV，以實(shí)現(xiàn)與底電池的電流匹配。在優(yōu)化復(fù)合損失方面，協(xié)鑫集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了多種前沿的界面鈍化策略：多位點(diǎn)鈍化劑可同時鈍化NiO?表面、鈣鈦礦埋底界面和硅電池邊緣三個位點(diǎn)的缺陷；也探索過溶劑化中間相驅(qū)動的表面相轉(zhuǎn)變策略，通過在鈍化劑溶液中引入微量NMP溶劑，誘導(dǎo)鈣鈦礦表面直接從溶劑化中間相轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)活性α相，繞開產(chǎn)生缺陷的δ相，顯著提升了界面結(jié)晶質(zhì)量；最新的PipI/PEAI雙層鈍化策略也帶來新的性能突破。

系統(tǒng)作戰(zhàn)：跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)協(xié)同攻堅(jiān)

技術(shù)突破的背后，是協(xié)鑫集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)以巨大的勇氣和毅力，在主流路徑上進(jìn)行的無數(shù)次極限嘗試。為攻克大面積涂布膜厚不均的難題，工藝團(tuán)隊(duì)在半年內(nèi)進(jìn)行超過上百輪DoE實(shí)驗(yàn)，分析上千組參數(shù)，最終將各個核心參數(shù)的交互影響關(guān)系徹底厘清，將工藝窗口擴(kuò)大了3倍。在尋找最佳空穴傳輸材料時，材料團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)性地評估了超過幾十種有機(jī)、無機(jī)及其復(fù)合配方。每一個失敗的配方都幫助工程師更清晰地理解了分子結(jié)構(gòu)、能級與器件性能的構(gòu)效關(guān)系，最終鎖定了鎳氧化物基的復(fù)合體系。高效穩(wěn)定鈣鈦礦疊層電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化并非普通的技術(shù)攻關(guān)，而需要站在材料科學(xué)、半導(dǎo)體物理與精密制造三大前沿領(lǐng)域的交匯點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新融合和鉆研突破。材料化學(xué)團(tuán)隊(duì)專注于分子結(jié)構(gòu)，器件物理團(tuán)隊(duì)則關(guān)注器件性能。為了打通學(xué)科之間的知識壁壘，協(xié)鑫集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)建立了統(tǒng)一的“材料-器件”關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，才將兩大前沿領(lǐng)域的知識融會貫通，形成了強(qiáng)大的攻堅(jiān)合力。

戰(zhàn)略引領(lǐng)與專利布局

協(xié)鑫集成在鈣鈦礦疊層電池上的卓越成就，絕非偶然，而是源于公司在戰(zhàn)略層面的深遠(yuǎn)布局與“重兵投入”的堅(jiān)定決心，以“不計(jì)成本”的魄力持續(xù)加碼研發(fā)。同時，協(xié)鑫集成秉持“內(nèi)外兼修”的開放姿態(tài)，積極與國內(nèi)外頂尖高校、科研機(jī)構(gòu)構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，這一系列的戰(zhàn)略舉措，已為我們構(gòu)筑了嚴(yán)密的專利壁壘。我們的專利布局涵蓋了BC鈣鈦礦疊層電池的底層器件物理結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵界面鈍化材料、獨(dú)特的“串聯(lián)布線工藝”、以及行業(yè)首創(chuàng)的測試標(biāo)準(zhǔn)與方法。特別是在測試領(lǐng)域，由于行業(yè)尚無針對BC鈣鈦礦疊層電池結(jié)構(gòu)的測試標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)鑫集成牽頭制定的測試協(xié)議正在填補(bǔ)全球空白，從源頭上掌握了技術(shù)話語權(quán)。

協(xié)鑫集成以疊層電池技術(shù)為筆，以融合創(chuàng)新為墨，正在書寫光伏產(chǎn)業(yè)的下一個篇章。在這場追逐太陽的競賽中，我們不只是在制造一塊更高效的電池，更是在構(gòu)建一套涵蓋材料、結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)與專利的全新技術(shù)生態(tài)。隨著技術(shù)難題的逐一攻克，一個由超高效疊層技術(shù)驅(qū)動的平價綠電新時代，正加速到來。