新型光伏技术:国产电池新纪录诞生 已达国际最高效率

来源:中国科学报发布时间:2015-11-18 23:59:59
华中科技大学光电国家实验室副教授陈炜自主研发的大面积钙钛矿太阳能电池,经日本产业技术综合研究所(AIST)光伏技术研究中心认证,达到国际最高效率15%,填补了太阳能电池效率记录表的该项空白。该成果近日发表于《科学》。

AIST是国际最权威的太阳能电池认证机构之一。陈炜送检的大面积钙钛矿电池在该研究所成功认证为国际最高效率15%。该结果被“太阳能电池之父”马丁·格林首次写入由其编纂的权威太阳能电池效率记录表。

钙钛矿太阳能电池是近几年出现的新型光伏技术,其效率记录提升速度十分迅猛。钙钛矿材料具有原料丰富、成本低廉、光电性质优越、可溶液加工、可低温制备等特点。但钙钛矿太阳能电池普遍存在稳定性问题,很多电池在测试的过程中就发生了衰变。此外,钙钛矿太阳能电池还普遍存在迟滞现象。

陈炜和团队通过测试数万条电池电流/电压输出特征(IV)曲线,在比较了几种最常见的钙钛矿太阳能电池结构以后,发现“P-i-N”反式平面结构电池更容易消除迟滞现象。

通过实施界面工程,陈炜成功将该“P-i-N”结构小面积(0.09平方厘米)电池的效率提升到18.3%,大面积1.02平方厘米电池的效率提升到16.2%,而且无论是小电池还是大电池,其IV测试的迟滞效应都非常小。同时,器件表现出迄今为止各类型钙钛矿太阳能电池最好的稳定性。

陈炜表示,通过进一步改进钙钛矿薄膜质量和组分,大面积钙钛矿太阳能电池的效率记录有望推进到20%的水平。  

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201511/18/180567.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
向27%量产电池效率迈进——迈为股份亮相国际异质结大会暨钙钛矿-硅叠层大会,分享最新异质结提效技术来源:迈为股份 发布时间:2025-12-05 16:11:25

2025年12月1-3日,第八届国际异质结大会和首届国际钙钛矿-硅叠层大会在韩国大田隆重举行。面向27%效率的下一代异质结技术布局在上述已验证且行之有效的提效技术基础上,彭振维进一步介绍了迈为对下一代异质结电池的探索与发现。异质结成本与可持续性优势凸显除了效率领先,异质结技术的低成本潜力正加速释放。随着银浆价格持续上涨,异质结电池低银耗的优势日益突出,成本竞争力进一步增强。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

童国庆&戚亚冰等人Nat Commun:新型TFSI掺杂spiro钙钛矿电池组件效率突破20.95%,运行700小时几乎不衰减来源:知光谷 发布时间:2025-12-01 15:59:04

Spiro-OMeTAD是高效n-i-p钙钛矿光伏器件中最常用的空穴传输层材料,然而传统掺杂方法导致器件运行稳定性差。最佳钙钛矿太阳能组件的认证效率达到20.95%,是目前无锂spiro-OMeTAD基组件中的佼佼者。高效大面积组件与超强稳定性:实现20.95%认证效率的钙钛矿太阳能组件,并在未封装条件下连续运行700小时仍保持97%初始效率,为无锂spiro基器件树立新标杆。

李冬梅&孟庆波AEL:刚柔并济!低温制备CsPbI₃钙钛矿电池效率突破22.3%,柔性器件同步刷新纪录来源:知光谷 发布时间:2025-11-25 14:40:22

高温退火过程虽有利于提高CsPbI的结晶性,但其在柔性及叠层器件中的应用受限。基于此,刚性CsPbI太阳能电池实现了22.3%的冠军能量转换效率,柔性CsPbI器件则达到18.6%的效率。本研究展示了一种通用的低温制备策略,可用于获得稳定、高质量的黑色相CsPbI钙钛矿薄膜及器件,尤其适用于柔性光电器件。高效柔性器件突破:首次实现了无溴柔性CsPbI太阳能电池,效率高达18.6%,为当前柔性无机钙钛矿器件的最高纪录。

北京师范大学薄志山NML:非稠环电子受体不对称侧链工程实现18.01%效率!厚膜有机太阳能电池性能突破新纪录!来源:先进光伏 发布时间:2025-11-20 09:32:16

论文概览为提升非稠环电子受体在厚膜有机太阳能电池中的性能,北京师范大学薄志山、李翠红团队与青岛大学刘亚辉、卢浩等合作,创新性地设计并合成了一种具有不对称苯基烷基胺侧链的非稠环电子受体TT-Ph-C6。研究意义提出不对称侧链工程新策略:通过苯基烷基胺侧链实现溶解性与堆积紧密度的平衡。结论展望本研究通过不对称侧链工程成功构建了高性能非稠环电子受体TT-Ph-C6,实现了18.01%的效率与80.10%的填充因子,并在200–300nm厚膜中仍保持领先性能。

新型界面工程方法实现了26.7%的倒置钙钛矿太阳能电池效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-19 13:37:47

通过进一步分析,科学家发现水平排列的PMEAI抑制了Pb和I空位的缺陷,并诱导钙钛矿/C60界面内建电场的反转,从而最大限度地减少界面复合损失。他们解释说,界面电场被PMEAI反转,从C60指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,从而突破了钝化层对电流密度和填充因子的传统限制。电池在65摄氏度下1500小时后,仍保持97%的初始效率。

具有新型埋地界面的锡基钙钛矿太阳能电池创效率纪录来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-17 14:14:23

复旦大学、南京理工大学、同济大学、太原理工大学、上海辉纳思光电科技、东华大学和上海工程科技大学的研究人员通过设计高性能锡基钙钛矿太阳能电池报告了无铅钙钛矿光伏发展的里程碑。锡基钙钛矿吸收剂因其毒性较低、环境友好和理论效率高而被广泛认为是铅基钙钛矿吸收材料的有前途的替代品。同时,它诱导了一种超润湿表面形貌,促进了致密、均匀和缺陷抑制的锡基钙钛矿薄膜的形成。

新型偶极钝化方法使全钙钛矿叠层太阳能电池的效率达到30.1%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-29 14:00:47

同时,偶极钝化有效减轻了叠层器件互连层引入的NBG子电池的接触损耗,在全钙钛矿串联太阳能电池中表现出创纪录的30.6%的PCE。这标志着多晶薄膜太阳能电池的效率首次超过30%。

前沿光伏技术之循环器:第三代太阳电池效率革命的 “隐形推手”来源:投稿 发布时间:2025-10-29 10:45:26

基于拓宽光谱响应的第三代太阳电池的诞生,正是为了突破这一困境。然而太阳电池属于交互系统,这意味着太阳电池吸收阳光的同时,必然会向太阳方向发射热辐射,造成不可避免的能量损失。在第三代太阳电池的应用场景中,引入循环器技术,将其特性得到了充分发挥。

北航AM:无卤溶剂加工有机太阳能电池效率突破20.5%:反溶剂策略实现新纪录来源:知光谷 发布时间:2025-10-20 09:42:56

无卤溶剂加工对有机太阳能电池的工业化生产与环境可持续性至关重要。此外,将反溶剂策略扩展至甲醇浸泡法用于大面积制备,获得了17.23%的组件效率纪录,是目前活性面积超过10.0cm的OSC组件中性能最优的之一。文章亮点:创新反溶剂策略突破效率瓶颈:通过甲醇作为环保抗溶剂,精准调控材料沉淀过程,将分子聚集时间从3.4秒缩短至0.5秒,实现优化的相分离形貌,器件效率提升至20.51%,创无卤溶剂OSCs新纪录。

新型钝化策略使全无机钙钛矿太阳能电池的效率创历史新高来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-15 10:09:15

洛桑联邦理工学院、西北大学、多伦多大学、考纳斯理工大学和横滨东荫大学的研究人员最近实现了全无机钙钛矿太阳能电池有史以来最高的效率之一。这一过程使钙钛矿表面更能抵抗温度、湿度和其他环境条件,从而延长器件的使用寿命。无机钙钛矿太阳能电池可以通过使用二维/三维钙钛矿异质结构的表面钝化而受益。这一方法提高了无机钙钛矿太阳能电池和组件的效率,同时确保其在高温下的稳定运行。