一张图看懂晶体硅太阳电池产业化技术的发展

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%。

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。

钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来，因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性，十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而，长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用，重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议，包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。

近日，美国国家可再生能源实验室（NREL）更新全球权威的太阳电池效率主表（Best Research-Cell Efficiency Chart），江苏润阳新能源科技股份有限公司（以下简称“润阳股份”）自主研发的TOPCon 3.0 量产型单晶硅电池正式入选榜单。这一于2025年10月刷新的效率纪录，历经权威认证后成功收录于NREL 2026年最新榜单，标志着中国光伏在单晶硅电池核心技术路线上实现历史性跨越。

2026年1月1日，合肥京东方光能科技有限公司《高效钙钛矿薄膜太阳电池中试线项目-评标结果公示公告》发布。公告内容显示，合肥欣奕华智能机器股份有限公司位列高通量-干法制膜系统候选人第一名。

新加坡国立大学的科学家们近期宣布，他们成功在工业级绒面硅片上，通过气相沉积工艺制造出了兼具高效率与长期热稳定性的钙钛矿-硅叠层太阳能电池。值得注意的是，今年6月，新加坡太阳能研究所的研究人员曾报告了钙钛矿-有机叠层太阳能电池取得了26.4%的认证效率世界纪录，并在更大测试器件上达到26.7%，创下了该技术至今的最高性能。

国家知识产权局信息显示，宁德时代新能源科技股份有限公司申请一项名为“钙钛矿叠层太阳电池及其制备方法、光伏组件、系统及用电装置”的专利，公开号CN121218771A，申请日期为2024年6月。

效率：DCA-1F共SAMs器件表现最优，冠军PCE26.11%，开路电压1.179V，短路电流密度25.89mA/cm，填充因子85.49%；DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%，均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性：30-50%湿度环境下储存1000小时，DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE；1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时，仍维持～90%效率，而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料，能够调控能级、提升电荷提取效率，并改善器件效率与稳定性。其中，基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键，作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

综上，该研究表明，在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度，可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。

Huang等人关键发现：溴杂质意外提升性能意外发现：商用SAM材料4PADCB中意外含有溴代杂质，这些杂质反而提升了叠层电池性能。低滞后性：Mix和C-4PADCB电池滞后明显小于纯Bz-PhpPACz（图5B）。