2015年六月，國(guó)家能源局、工信部、認(rèn)監(jiān)委三部委聯(lián)合公布了《有關(guān)促進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的意見(jiàn)》（國(guó)能新能[2015]194號(hào)），明確國(guó)家將通過(guò)領(lǐng)跑者計(jì)劃支持高效電池等先進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用；2015年十一月十七日，工信部公布《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南（2015年）》，高效電池生產(chǎn)技術(shù)被明確為優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一。何為高效電池生產(chǎn)技術(shù)？這些技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率提升？什么公司掌握這些技術(shù)？這些技術(shù)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及前景如何？

太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率

太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率是電池輸出電功率與入射光功率的比值。雖然太陽(yáng)光包含了一個(gè)很寬的持續(xù)光譜范圍，但不管是哪種材料的太陽(yáng)電池，都只能吸收一定波段的太陽(yáng)光，因此太陽(yáng)電池不能將照射到電池表面全部的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電流，電池的最高轉(zhuǎn)換效率不可能達(dá)到100%。實(shí)際上由于額外的損失，太陽(yáng)能電池的效率很低，只有通過(guò)理解并盡量減少損失才能開(kāi)發(fā)出效率足夠高的太陽(yáng)能電池。

關(guān)于單晶硅硅太陽(yáng)能電池，其轉(zhuǎn)換效率的理論最高值是28%。目前，在實(shí)驗(yàn)室最佳的條件下制作的單晶硅太陽(yáng)電池效率最高能達(dá)到25%，行業(yè)內(nèi)量產(chǎn)的單晶硅太陽(yáng)電池效率已達(dá)到19%以上，而量產(chǎn)的多晶硅太陽(yáng)電池效率則約為18%。

晶體硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率的影響因素

關(guān)于晶體硅太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō)，只有波長(zhǎng)小于1.1μm的光才能使晶硅材料出現(xiàn)電子-空穴對(duì)，而其余波段的太陽(yáng)光不能被電池利用，直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊Ａ硗?，電?空穴對(duì)的復(fù)合、硅表面的光反射等都會(huì)影響電池的轉(zhuǎn)換效率。

總體來(lái)說(shuō)，可將影響晶體硅太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的因素總結(jié)為兩大類：光學(xué)損失和電學(xué)損失。（1）光學(xué)損失，包括材料的非吸收損失（即硅材料的光譜響應(yīng)特性）、硅表面的光反射損失以及前柵線電極的遮擋損失。（2）電學(xué)損失，包括半導(dǎo)體表面及體內(nèi)的光生載流子（電子-空穴對(duì)）的復(fù)合損失、半導(dǎo)體與金屬電極接觸的歐姆損失。光學(xué)損失和電學(xué)損失中的歐姆接觸損失非常容易理解，而光生載流子復(fù)合損失是什么呢？光生載流子的復(fù)合重要是由于高濃度的擴(kuò)散層在電池前表面引入大量的復(fù)合中心，此外，當(dāng)少數(shù)載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度與硅片的厚度相當(dāng)或超過(guò)硅片厚度時(shí)，電池背表面的復(fù)合速度對(duì)太陽(yáng)能電池特性的影響也很明顯。

晶體硅太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率損失