硅与钙钛矿联手提升太阳能电池转化效率

来源:材料人网发布时间:2016-01-11 10:44:41

英国科学家发现,硅与钙钛矿联手将有神奇的功效:转化效率提高几个百分点。

短期内,硅在太阳能材料的主导地位是不会被取代的。不过不可否认,钙钛矿这种新兴材料正在取得越来越多的人的关注。它能迅速提高效率而且成本较低,其截然不同的结构赋予了独特的电性能,进而成为太阳能领域的新宠。

现在,牛津大学物理学家,同时也是钙钛矿大家Henry Snaith领导的团队证明了一件事:传统的硅电池和新兴的钙钛矿电池的结合可以将太阳能转化效率提升几个百分点。

他们认为,“硅-钙钛矿”串联设备具备将效率提高到超过25%,而现有的使用硅的商业化设备只有17-20%。虽然测量结果是在实验室环境下进行的,但研究人员相信这种制备方法最终会被采用,而它的效率将比市面上最好的硅板的还要高出一截。

由硅组成的高性能太阳能电池串联设备,在实验室中的效率已经达到了40%。但由于需要极其复杂的制备过程,这种设备非常昂贵。

而Snaith的硅-钙钛矿太阳能电池制备相对简单、便宜,而且可以利用现有的硅太阳能电池生产线,只需要多加几道工序而已。大量的专家认为钙钛矿太阳能电池的商业利用短期内是必须与硅电池相结合的。

已经有部分研究团队对硅电池和钙钛矿电池串联进行了研究,不过效率受限于钙钛矿和硅的太阳能吸收光谱并不完全匹配。但调整钙钛矿的吸收光谱将导致结果不稳定进而影响性能。

Snaith和同事们提出一种方案,将材料中某些离子用铯离子取代,就可以达到理想的光伏效果,同时保持材料的结构稳定。

研究团队仅在小范围内做了试验,要想真正市场化还有很多工作要做。

团队的联合投资方是牛津光伏。其首席技术官Chris Case认为,这种研究成果说明研究人员是如何迅速地突破固有障碍,制备稳定、高性能的太阳能电池。Case拒绝透露该技术的具体细节,不过透露牛津PV已经证实全尺寸电池的效率已经接近23%,进一步可以突破25%。Case坦承最近几年达到28%甚至30%是不太现实。

钙钛矿技术目前还存在一个很大问题:材料在潮湿和空气中的稳定性较差。而且钙钛矿电池在能量系统中寿命是否够长也是个问题。不过,Case透露牛津PV在朝着发布商业化产品进发,产品定位是那些想在2017年提升效率的硅板制造商。

该研究成果发表于Nature


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201601/11/94921.html
责任编辑:xiaoxue
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
34.07%!众能光储实现钙钛矿/晶硅叠层电池效率新突破来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-02-06 09:25:31

近日,无锡众能光储自主研发的钙钛矿/晶硅异质结叠层电池,经TV北德认证光电转换效率达34.07%,跻身全球前列。碳基领跑:碳基实验线效率24%,团队在碳基钙钛矿电池效率方面先后四次打破领域记录,处于世界领先水平。叠层突破:HJT/钙钛矿叠层电池效率TV认证效率34.07%,跻身全球前列,深度融合自主研发的空间钙钛矿能源路线,为航天等高端应用场景的产业化落地奠定了坚实的工艺基础,并构建起完整的系统解决方案。

融资与产业化再进一步!又一钙钛矿光伏投资项目现场签约来源:东吴光伏圈 发布时间:2026-01-28 08:38:14

在众多优秀项目中,日耀光电脱颖而出,成为现场仅有的6家重点签约代表之一,与吉林省科技投资基金有限公司签署投资意向协议。这不仅是本次大赛对项目价值的高度认可,更标志着日耀光电在融资与产业化道路上迈出了具有里程碑意义的关键一步。

27.87%!光因再破单结钙钛矿电池效率天花板来源:光伏前沿 发布时间:2026-01-26 09:17:45

光因科技此次突破,不仅大幅拉开了与晶硅技术的差距,更为全钙钛矿叠层电池突破35%的转换效率预留了充足空间。

协鑫集成申请钙钛矿电池界面修饰层结构专利,抑制非辐射复合提升电池效率来源:金融界 发布时间:2026-01-23 08:32:49

国家知识产权局信息显示,协鑫集成科技股份有限公司;芜湖协鑫集成新能源科技有限公司申请一项名为“钙钛矿电池及其制备方法、叠层电池和光伏组件”的专利,公开号CN121368259A,申请日期为2025年10月。通过天眼查大数据分析,协鑫集成科技股份有限公司共对外投资了32家企业,参与招投标项目504次,财产线索方面有商标信息21条,专利信息304条,此外企业还拥有行政许可45个。

32.38%效率认证!迈为股份实现G12H钙钛矿/晶硅异质结叠层电池关键突破来源:迈为股份 发布时间:2026-01-21 17:08:36

近日,经中国计量科学研究院权威认证,迈为股份采用自主研发的可量产设备与工艺,成功研制的钙钛矿/晶硅异质结叠层电池,光电转换效率达到32.38%。公司与苏州大学、北京工业大学等高校团队合作,成功开发出认证效率高达33.6%的柔性钙钛矿/晶硅异质结叠层太阳能电池。

大哲光能钙钛矿项目获批来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-01-20 11:01:49

据浙江政务服务网公示信息,1月15日,嘉兴大哲光能有限公司钙钛矿太阳能电池研发项目完成备案。

天合光能钙钛矿晶硅叠层组件再刷世界纪录,助推商业航天发展来源:天合光能 发布时间:2026-01-15 08:55:17

1月14日,天合光能(688599.SH)光伏科学与技术全国重点实验室宣布,锚定太空光伏,光伏技术再次实现关键性跨越:实验室以886W的成绩刷新了3.1 ㎡大面积钙钛矿/晶体硅叠层组件功率世界纪录,同时在钙钛/P型异质结(HJT)叠层电池研发效率上取得重大突破。至此,天合光能已累计38次创造和刷新世界纪录,在抢占稀缺轨道资源、支撑全球实时智能响应体系建设的进程中,树立高效能源供给新标杆。

上海交大陈汉EES:29.58%!又是SAM与钙钛矿间的分子桥接剂!高效光稳定全钙钛矿叠层电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2026-01-14 08:51:49

上海交通大学陈汉等人引入一种分子桥接剂,它既能与SAM基底共轭,又能与钙钛矿表面配位,从而增强空穴收集异质界面处的化学与电子耦合。通过这一策略,获得了光稳定、带隙1.76 eV、光电性能提升且晶格稳定的钙钛矿吸收层,使单结钙钛矿太阳能电池实现20.79%的光电转换效率(认证值20.35%)。当该电池与1.25 eV的Sn-Pb钙钛矿底电池集成时,所得两端单片全钙钛矿叠层太阳能电池效率达29.58%,且封装器件在960小时连续最大功率点运行后仍保持初始效率的90%。

华东师范大学方俊锋最新Nature Communications:一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2026-01-14 08:37:34

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,开发了一种策略,将铅粉作为前驱体,并进行PbF₂后处理,分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合,使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中,不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下,85°C 运行 550 小时后,电池仍能保持其初始效率的60%。

又一钙钛矿合资公司将成立!晶科×晶泰签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-08 11:25:48

近日,晶科能源宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。基于双方坚实的技术基础与合作规划,晶科能源预计钙钛矿叠层电池有望在未来三年左右迈向规模化量产。

晶科能源与晶泰科技签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议来源:晶科能源 发布时间:2026-01-08 10:22:16

全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合,正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同,旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

新闻排行榜
本周
本月