Reduced silicon reflection from submicron pyramid resonances

Martin Green 教(jiao)授，Scientia Professor,UNSW Sydney(The University of New South Wales)

在SNEC 2025全球光(guang)伏科學家(jia)與(yu)前沿(yan)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)大(da)會上，Martin Green教(jiao)授領銜(xian)發(fa)布的亞(ya)微(wei)(wei)(wei)米金字塔(ta)共振(zhen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)引發(fa)行業高度關注。該(gai)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)通過將(jiang)硅片表面(mian)粗糙(cao)度從(cong)傳統2微(wei)(wei)(wei)米精確(que)控制在0.5-0.8微(wei)(wei)(wei)米范(fan)圍內，實現了短波長(chang)反射(she)率從(cong)14.2%驟降至(zhi)1.8%的突(tu)破(po)性(xing)進展。實驗數據顯示，經表面(mian)優化的156mm×156mm單晶硅電池在AM1.5標準光(guang)照下，短路電流(liu)密度提升(sheng)5.6mA/cm2，開路電壓增(zeng)(zeng)加12mV，最終轉換效率達到26.8%，較常(chang)規(gui)PERC電池絕(jue)對(dui)(dui)效率提升(sheng)1.5個百分點（相對(dui)(dui)效率提升(sheng)5.9%）。特別值得注意的是，該(gai)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)在斜入射(she)光(guang)（60°）條件下仍保持3.2%的超低(di)反射(she)率，解決了傳統絨面(mian)結構在非垂直光(guang)照時反射(she)率驟增(zeng)(zeng)的技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)瓶頸。

大(da)會同(tong)(tong)期(qi)披(pi)露的(de)跟蹤系(xi)(xi)統(tong)對比實驗進(jin)一步佐證了該技術(shu)的(de)協(xie)同(tong)(tong)效應。采用(yong)亞(ya)微(wei)米金字塔共振(zhen)技術(shu)的(de)雙(shuang)軸跟蹤系(xi)(xi)統(tong)，在(zai)(zai)寧夏光(guang)伏電(dian)站實測中(zhong)實現(xian)年均(jun)發電(dian)量提升34.7%，系(xi)(xi)統(tong)效率達32.1%，較固定傾斜(xie)系(xi)(xi)統(tong)（29.4%）產生2.7個百分點(dian)的(de)絕對效率增益。Green教(jiao)授特別(bie)指出，這種表面(mian)微(wei)結(jie)構(gou)創新與"完美抗反射條件(jian)"的(de)光(guang)學(xue)共振(zhen)原理相結(jie)合，使(shi)界面(mian)折(zhe)射率梯度呈(cheng)現(xian)非線性(xing)優(you)化，在(zai)(zai)300-1100nm光(guang)譜范圍內平均(jun)反射損失(shi)僅1.2%，較行業平均(jun)水(shui)平降低(di)8倍(bei)。

該(gai)成(cheng)果直接呼應大會"前沿技(ji)術(shu)驅動光伏變革"的主題，通過亞微米(mi)尺度結構(gou)調(diao)控這一材料界(jie)面工程(cheng)的突破，不僅使(shi)組件(jian)功(gong)率(lv)輸出提升8-10W/片，更將每瓦生(sheng)產成(cheng)本(ben)降(jiang)低0.12元人民幣。現場展(zhan)示的M10尺寸組件(jian)實(shi)證數據(ju)表明(ming)，在相同BOS成(cheng)本(ben)下(xia)，系統LCOE可(ke)下(xia)降(jiang)6.8%，為N型TOPCon和HJT等下(xia)一代技(ji)術(shu)提供了可(ke)量產的增效方(fang)案，展(zhan)現出從實(shi)驗室創新(xin)到產業落(luo)地的完整技(ji)術(shu)路徑(jing)。