三天兩篇《Nature》！國際頂刊連續發表隆基HIBC與柔性硅基疊層電池研究成果

近日，天兩隆基綠能兩項突破性研究成果，國果在權威學術期刊《Nature》上連續發表，際頂基H基疊究成集中展示了公司在前沿技術領域取得的刊連最新進展。

2025年11月10日，續發性硅《Nature》在線刊發隆基綠能聯合蘇州大學、表隆西安交通大學等研究團隊在硅基疊層電池研究方向的層電池研重要進展，團隊研發的天兩超薄晶硅-鈣鈦礦疊層電池小面積器件效率經美國國家可再生能源實驗室（NREL）認證達到33.4%，商業尺寸硅片級柔性疊層電池效率經德國弗勞恩霍夫太陽能研究所（Fraunhofer ISE）認證達到29.8%。國果這是際頂基H基疊究成全球光伏領域首個且唯一經過國際權威機構認證的柔性晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率世界紀錄。這一突破性進展為柔性硅基疊層電池在空間光伏、刊連車載光伏等輕質/柔性高功率光伏場景的續發性硅商業開發奠定了堅實的基礎。

2025年11月13日，表隆《Nature》在線刊發隆基綠能聯合中山大學、層電池研蘭州大學團隊研發的天兩非晶-多晶雜化背接觸結構（HIBC）電池研究成果。此前，隆基綠能于2025年4月11日發布其HIBC電池以27.81%刷新單結晶硅電池效率世界紀錄。在隆基聚焦開發的BC電池平臺技術上，HIBC電池兼具高溫多晶和低溫非晶硅電池技術的優點，是硅基太陽能電池技術的集大成者，因其制程須兼容高溫和低溫電池工藝特點，開發難度前所未有。團隊在隆基自研的工業級泰睿硅片上實現了27.81%的認證效率和87.55%的填充因子，兩項指標均創造了新的世界紀錄。值得注意的是，雜化背接觸結構是由中國團隊首創且經過驗證的全新高效電池技術，具有完備的自主知識產權和極高的技術壁壘。團隊開發的激光誘導局域晶化技術、原位邊緣鈍化技術等均具備與現有產線兼容的優勢，極大地推動更高效率、更低成本的量產型硅太陽電池高質量產業化。據最新進展，目前基于HIBC電池的組件已達到25.9%轉換效率和700 W（2.7平米版型）輸出功率。

此前， 2024年10月《Nature》背靠背刊發（2024，635，p596–603和p604–609）團隊破紀錄HBC和硅基疊層電池兩項研究成果，此次《Nature》期刊再次連續刊發公司兩項突破性研發成果，展現了隆基綠能通過技術創新引領行業發展、反低效內卷的決心與實力。

研發成果一：晶硅雜化背接觸結構太陽電池轉換效率突破27.81%

背接觸結構太陽電池通過將N型和P型接觸區域及電極全部置于電池背面，最大限度地減少了正面的遮光損失，是晶硅光伏持續突破轉換效率的必然選擇。然而，受限于P型接觸區的鈍化性能和接觸電阻指標難以同步達標、載流子縱向傳輸與橫向漏電難以同時兼顧、邊緣區域存在復合和漏電等核心挑戰，嚴重限制了該高效電池結構的潛力發揮。針對以上三方面難題，團隊創新性地開發了一種融合了激光誘導晶化和原位邊緣鈍化的非晶-多晶雜化背接觸結構（HIBC）太陽電池。

主要創新點有三方面：

1. 在P型區域采用低溫工藝的非晶硅接觸，在N型區域采用高溫工藝的多晶硅接觸，分別構建出了優異的P型和N型鈍化接觸；

2. 針對P型非晶硅接觸層垂直方向導電率差的難題，開發出激光誘導局域晶化技術，僅將金字塔尖的亞微米尺度區域轉化為納米晶硅，使垂直方向的接觸電阻率大幅降低，但其它區域原有非晶硅膜層保持了極性交疊區較小的橫向漏電性能；

3. 開發了原位邊緣鈍化技術，在電池制造過程中同步為脆弱的切割邊緣“穿上”牢固的鈍化外衣，有效抑制了邊緣區域的載流子復合?；谄骷灝惖娜g化表面和電學性能表現，研究團隊進一步構建出了一個將二極管的理想因子與載流子損失機制相關聯的新的物理模型，定量描述了不同復合機制對理想因子的影響，闡明了體復合和表面復合對填充因子的制約原理，為高性能電池設計提供了清晰的理論指導。

研發成果二：全硅片尺寸的輕質柔性鈣鈦礦晶硅疊層器件

鈣鈦礦/晶硅疊層電池技術通過融合兩種半導體材料的優勢，將理論效率大幅推高，是公認的新一代顛覆性光伏技術。傳統固有認知認為單晶硅是剛性脆性材料，然而硅的原子結構具有一定彈性形變能力，當硅片厚度降至幾十微米（傳統硅片厚度通常約為120-200微米）時，縱使其彎曲半徑低于2厘米，硅片表面應力仍然低于其本征斷裂閾值，而不會產生裂紋，因此超薄硅片可以滿足輕質柔性器件的形變需求。然而鈣鈦礦功能層在反復彎曲和溫度變化下界面極易分層失效，導致其使用壽命大大降低。

為了解決這一問題，團隊采用創新優化的工藝結構設計，構建出疏松加致密的雙層緩沖層設計，精心設計的疏松SnOx層能像彈簧床墊一樣吸收和耗散應變能，有效緩解制備過程中離子轟擊和后續使用中形變帶來的機械應力；而致密的SnOx層可確保高效的界面電荷提取和穩固的電學連接。

這種雙層結構設計在微納米尺度上精準化解了應力緩沖與高效傳輸的需求矛盾，確保了疊層器件在獲得出色耐彎曲特性的同時，兼容了優異發電能力。團隊在基于僅60微米厚的超薄全硅片疊層器件上實現了近30%的功率轉換效率，超薄疊層器件可以實現對折，彎曲半徑達1.5厘米，重量不到4.4克，單位重量功率高達1.77 W/g。在實驗室小尺寸上，團隊同時實現了33.4%國際權威認證轉換效率紀錄，研究工作充分展示了該疊層電池結構在效率和抗彎曲疲勞性的優越性，以及它未來的應用潛力。