中国太阳能制造商隆基的科学家研究了高效光伏电池中边缘遮挡背后的物理过程，据 《光伏》杂志报道。研究结果表明，该方法通过限制电荷载流子的横向移动来抑制边缘复合。 

边缘遮挡是一种实验室测量做法，即用不透明物质覆盖电池周边，使其边缘不接受光照，从而降低复合损失，并可提高测试期间记录的转换效率。隆基研究员王根顺对该刊物表示，这项工作始于一个关于效率测量的实际问题。在此前对高效背接触电池的研究中，团队发现硅片边缘是电流损失的重要途径，测试时遮挡边缘使测得的总面积效率提高到26.74%，而指定光照面积效率为27.09%。 

王根顺指出，尽管边缘遮挡在创纪录效率测量中很常见，尤其是对小面积器件，但其背后的物理过程仍未得到充分理解。他说，此前研究要么将遮挡区域视为几何屏蔽，要么将其视为集总等效电路中的并联暗漏，对载流子输运关注甚少。阐明这一机理可提供设计指导，因为它能够量化最佳遮挡宽度，从而使合适的栅线设计带来更大的遮挡增益。

在发表于《太阳能材料与太阳能电池》的论文《边缘遮挡对背接触硅太阳能电池光电性能的影响》中，研究人员表明，遮挡会产生一个暗态、电阻性的区域，从而抑制载流子向电池周边的移动。王根顺说，研究揭示遮挡会引发遮挡区域由亮转暗的转变，使其成为电阻性暗区，从而强化团队所称的电阻势垒。该势垒阻碍载流子向物理边缘的横向输运，进而抑制边缘复合并带来更高效率。 

研究人员还探讨了改变金属化布局能否进一步提升电池性能。王根顺说，他们的模型预测，去除遮挡区域的金属化（即选择性金属化）会切断沿栅线剩余的路径，并隔离暗态边缘负载，从而改善填充因子和开路电压。

 不过，王根顺强调，该方法旨在用于实验室表征，而非商业化生产。他说，选择性金属化会增加工艺复杂性，而且由于遮挡区域不产生功率，电池总面积的利用率会下降。在实践中，这是一种实验室测试方法，通过消除边缘贡献，使其他损失因素能够更可靠地得到评估。

 分析确定，遮挡电池周边可降低边缘复合损失并提升功率转换效率，主要通过填充因子的上升实现。在缺乏边缘钝化的电池中影响更强，其效率增益约为0.2个百分点。

 实验确定最佳遮挡宽度为5毫米，而10毫米和15毫米的更宽遮挡因非活性面积扩大及相关电学损失而降低效率。研究人员还观察到，短路电流密度最初随遮挡宽度增加而上升，而开路电压则下降。

 通过Quokka 3模拟，团队表明遮挡会在电池周边附近产生从受光导电区域到暗态电阻性区域的转变。这强化了电阻势垒，抑制载流子向物理边缘的横向输运，从而抑制复合损失。 

更多模拟显示，载流子仍可通过金属栅线到达遮挡区域，从而限制效率增益。为应对这一点，研究人员建议选择性地去除遮挡区域的金属化，以在电学上隔离边缘。研究团队包括来自中国中山大学深圳校区的科学家。