近日，由国家电投集团黄河公司申报的《光伏电站与水电站联合运行系统及运行方法》发明专利获得国家知识产权局的正式批准，这标志着我国水光互补技术取得突破性进展，填补了国际大规模水光互补关键技术的空白，将为利用清洁能源采取多能源互补的模式提供技术支撑。
依托青海丰富的太阳能资源和得天独厚的水电资源，黄河公司开创性地建成850兆瓦龙羊峡水光互补光伏电站，并开展了大量基于解决光伏发电技术瓶颈的创新研究。该项技术以水电调节光伏发电稳定性的方式让光伏电力在进入电网前就达到稳定供电的上网条件，破解了光伏电站并网难的技术瓶颈，实现了水电与光伏发电的完美结合，技术水平国际领先。
据介绍，该项专利中描述了天气对光伏发电的影响规律，光伏电站与水电站联合运行系统对所述水电站的下游电站的发电和用水情况的影响，光伏电站与水电站联合运行系统的弃光情况、对其他新能源消纳及调峰能力的影响、对所述水电站所处流域的水量调度及其下游梯级水电站的发电影响等。
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钙钛矿太阳能电池凭借其高光电转换效率与低制造成本，正成为下一代光伏技术商业化进程中的领跑者。因此，亟需开发一种能够快速响应损伤、具备高效自修复能力与主动铅捕获功能的新型封装材料，这已成为推动钙钛矿光伏技术实现安全、可持续商业化所必须突破的关键瓶颈。
以晶体硅为代表的第一代太阳电池，其效率已接近理论极限，提效空间有限；第二代太阳电池（CdTe、CIGS、非晶/微晶硅等）虽然生产成本较低，但效率偏低，且其中部分材料存在资源稀缺或环境毒性等问题，难以支撑大规模可持续应用。在此背景下，第三代太阳电池应运而生，包括有机光伏、钙钛矿电池、多结叠层、中间带、热载流子、光子/激子倍增以及热光伏等。这些新技术的共同目标是在不增加复杂封装与阳光跟踪系统的前提下，不断推动单片电池转换效率的提升。
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。
我国下一代光伏技术取得新进展，南京大学谭海仁团队和国防科技创新研究院常超团队联合运用太赫兹技术，对全钙钛矿叠层光伏电池内部载流子输运行为实现精准、无损探测。而常超团队开发的非接触式、无损太赫兹辐射探测光谱表征技术，通过数十次实验有效解决了这一难题。太赫兹光子具有亚带隙能量特性，能够特异性地探测钙钛矿中自由载流子浓度，不会引发带间跃迁干扰。
这种综合评估理念正在逐步获得学术界与产业界的广泛认同，为推动技术的实用化发展提供了重要指导。研究表明，非富勒烯受体材料的降解主要源于光氧化和分子异构化等机制。然而，近期的研究表明形貌演变更多地受动力学机制支配。
(左图)研究采用的筛选流程，(中图)Cs2BX6型钙钛矿材料结构及容忍因子计算的A位元素稳定性关系图，(右图)可穿戴应用紫外线剂量计及安全辐射测量示意图。近年来，双钙钛矿材料因其出色的辐射灵敏度、可调带隙和环境稳定性，在可穿戴辐射检测方面显示出巨大的潜力。在这项工作中，使用机器学习方法初步筛选合适的双钙钛矿候选物，然后进行第一性原理计算，以进一步评估它们对可穿戴应用的机械适用性。
作为最受期待的新型光伏技术之一，钙钛矿太阳电池在过去十年中取得了前所未有的巨大突破。从刷新世界纪录的叠层效率，到超长时程的稳定运行，大连理工大学物理学院科研团队在钙钛矿光伏领域的系列突破，是我国在新材料、新能源领域坚持自主创新、勇攀科学高峰的生动缩影。王敏焕于2020年6月博士毕业于大连理工大学微电子学院，现为边继明教授课题组老师，十年来一直致力于金属卤化物钙钛矿材料及其器件性能的相关研究。
同时，华晟凭借卓越的技术创新与产业引领能力，荣获“光伏领袖企业”“光伏技术突破企业”两项殊荣。“异质结与钙钛矿是天生的叠层最佳组合。未来五年，华晟将坚定推动HJT叠钙钛矿的产业化进程，率先实现GW级量产。”从沙戈荒的高反射地貌到全球能源变革的主舞台，华晟新能源正以强大的研发实力和系统化解决方案，持续推动高效异质结技术的产业化落地。
传统单结太阳电池可以利用的光谱部分由其半导体材料的带隙决定。能量低于带隙的光子不会被吸收，因此总是会损失。能量高于带隙的光子通常被很好地吸收，但带隙之外的多余能量会因热化过程而损失。MJSCs 的核心思想是 " 分工协作 "。通过在基板上堆叠多个不同带隙的半导体层，在各个半导体层之间制备隧穿二极管，用作不同子电池之间的低欧姆和高度透明的互连
全钙钛矿串联太阳能电池在实现超越单结Shockley–Queisser极限的光电转换效率方面展现出巨大潜力。同时，均匀化Sn/Pb组分分布，有效缓解了长期照射下的结构退化问题。这一工作不仅揭示了Sn–Pb钙钛矿光致降解的结构与动力学机制，还提出了可推广至其他窄带隙体系的稳定化分子设计思路，为实现高效、长寿命全钙钛矿串联太阳能电池提供了重要的材料与方法学支撑。
随着全球能源需求的增长和环境问题的加剧，能源利用率问题已全面进入大众视野，占据越来越重要的地位。据统计[1]，工业过程中约20%-50%的能源以废热形式流失，而这些废热中仅有18%-30%被有效回收，造成了巨大的能源浪费。这一问题在“双碳”目标背景下尤为突出，亟需高效的热能回收技术支持。热光伏（Thermophotovoltaic, TPV）电池应运而生，这个融合了量子力学与能源科学的“跨界明星”，正在改写能量回收的游戏规则，它不像传统太阳电池那样"看天吃饭"，而是将热源转化为一定波长的光子，实现热能向电力的有效转化，热光伏电池目前已经实现了41.1%的转换效率，理论上可达56%的极限效率，助力碳中和目标的实现
