降低成本和提高轉(zhuǎn)換效率是光伏產(chǎn)業(yè)永恒的主題。硅太陽電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)——高溫或高真空摻雜和介電薄膜鈍化，已將電池轉(zhuǎn)換效率提升至接近理論極限，但高溫和真空技術(shù)嚴重制約了其成本的進一步降低。據(jù)悉，陳劍輝等人早在2017年就已發(fā)現(xiàn)帶有磺酸基團的聚合物薄膜具有高質(zhì)量的鈍化效果，為晶體硅表面鈍化探索出一條低成本技術(shù)路線，同時也開辟了晶體硅表面鈍化領(lǐng)域一個新的研究方向——新型聚合物鈍化技術(shù)。

最近，陳劍輝等人又發(fā)現(xiàn)低維導電材料可以很好地結(jié)合有機鈍化技術(shù)，實現(xiàn)導電和鈍化的雙重效果。他們通過相關(guān)技術(shù)，獲得導電—鈍化相圖，發(fā)現(xiàn)了“導電—鈍化共存相”，并提出“導電的鈍化性接觸”的概念，從科學上解決了“導電不鈍化，鈍化不導電”的矛盾，使得硅太陽電池技術(shù)僅用單層薄膜就可以同時實現(xiàn)兩種物理效果，大大簡化了制備工藝。

該工藝初步應(yīng)用在多晶硅電池上，實現(xiàn)了18.8%的電池效率，與工業(yè)數(shù)據(jù)相當，但工藝上不再涉及高溫和真空技術(shù)。相關(guān)成果已發(fā)表于《先進能源材料》。該校物理學院碩士研究生萬露為第一作者，陳劍輝為通訊作者。

同時，他們與德國卡爾斯魯厄理工學院合作，將有機鈍化技術(shù)應(yīng)用到碳納米管硅異質(zhì)結(jié)電池，提出了“具有鈍化概念功能的載流子選擇接觸”的概念，實現(xiàn)了同類電池中最高效率和最大面積紀錄的突破，進一步證實了“低維+有機鈍化”是一種新的具有很大潛力的高效電池技術(shù)。相關(guān)成果已發(fā)表于《先進功能材料》，陳劍輝為該論文的第一作者和共同通訊作者。