钙钛矿太阳能电池转换效率有机会达66%

来源:科技新报发布时间:2019-11-22 15:01:22

提高太阳能转换效率的路途困难重重,其中一项难题便是太阳能材料没法吸收全部的光,有一部分的光能会以热的形式损失,进而降低性能,对此,最近美国科学家透过添加有机化合物材料,成功吸收并转换钙钛矿太阳能电池产生的热,最高转换效率有机会从33% 突破到66%。

太阳能电池的废热困扰科学家多年,好比目前已量产的单晶矽与多晶矽的太阳电池,矽晶电池转换效率平均效率落在20% 上下,也就是说,太阳电池只能将20% 入射阳光转换成电能,其余的80% 都浪费或变成无用反伤的热能。

太阳能板无法吸收所有能量,若是光能小于半导体材料能隙,就无法将电子推送到导带,也不能产生电力;当光子的能量大于半导体的能隙,半导体也只会吸收相对能隙的能量并产生电子电洞对,其余能量则被称为“热载子”,这些热载子会在短短几皮秒内冷却并释放出声子,也就是透过晶格振动将能量以废热释出。

其中钙钛矿太阳能虽然以制造成本低、转换效率高、应用广而闻名,但它也逃不了会产生废热的课题,现在荷兰格罗宁根大学与南洋理工大学决定捕获那些“热载子”,在载子复合、释出声子之前把高能量的载子传递至外部电路。

近年来科学家已注意到典型的卤化物钙钛矿太阳能能降低热载子的冷却速度,因此该团队决定寻找能跟钙钛矿电池搭配、又能快速吸收热电荷的材料,去年格罗宁根大学的研究就指出,若能捕获并善用热电子,混合钙钛矿太阳能的最大效率可以从33% 提高到66%。

最近他们发现有机化合物bphen (注)与钙钛矿或许是个合作好伙伴,格罗宁根大学与南大科学家使用飞秒脉冲雷射器(femtosecond pulsed lasers)等多个超快雷射脉冲来一探新型太阳能电池到底如何运作,用比相机闪光灯快1兆倍的速度来看结果是否符合期待。

结果指出,该有机化合物的能隙较大,足以吸收热电子的能量,且钙钛矿太阳能电池产生的热电子能阶刚也好比bphen 能隙还要大,不会激发化合物中的电子,只是要需要克服两种材料的接面障碍问题。未来科学家则打算实际打造出bphen 钙钛矿太阳能电池,或许真的能为钙钛矿太阳能开辟新的道路。目前研究已发表在《Science Advances》。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201911/22/317078.html
责任编辑:hanzhe
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
各国加速洁净能源转型来源:联合早报 发布时间:2026-07-21 15:09:31

本文分析了俄乌冲突与伊朗战事引发的全球能源市场动荡如何加速各国洁净能源转型进程。地缘政治危机推高油气价格,促使多国将太阳能、风能及电动车等清洁能源视为保障能源安全的关键选项。数据显示,中国相关产品出口显著增长:3—5月锂电出口同比增45%,太阳能电池3—4月出口分别增80%和60%,电动车出口增57%;菲律宾等新兴市场进口激增,成为重要买家。与此同时,中、菲、法、英等国纷纷出台政策支持可再生能源部署与应用。尽管部分国家选择短期缓解措施(如降燃油税或增产煤炭),但中国凭借全球主导的光伏、电池与电动车产能(分别占92%、83%、66%),有望持续受益于全球能源转型趋势,前提是化石燃料价格维持高位且能源安全持续成为政策优先项。

一年产1GW钙钛矿太阳能及叠层组件产业链项目备案获批!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-21 09:27:37

青岛恒钛新能源科技有限公司年产1GW钙钛矿太阳能及叠层组件产业链项目于2026年7月17日完成内资项目备案。该公司成立于2026年7月,注册于青岛自贸片区中德生态园,聚焦新兴能源与新材料技术研发及光伏设备销售。项目立足钙钛矿电池这一光伏产业战略新方向——其单结理论效率达33%,叠层结构更可达45%–50%,显著高于晶硅电池的29.4%。当前,钙钛矿技术已进入产业化关键窗口期。山东省自2024年起密集出台专项政策,明确到2027年建成“材料—设备—电池—组件”全产业链,并支持GW级量产;青岛则依托42%全省相关专利、中科院青岛能源所等科研力量及首个113千瓦实证项目,形成较强研发与产业基础。该项目将强化区域协同,加速青岛由技术研发高地向产业化高地跃升。

35.5%!隆基再次刷新晶硅-钙钛矿叠层电池效率世界纪录来源:隆基绿能 发布时间:2026-07-16 09:28:24

隆基绿能宣布晶硅-钙钛矿叠层电池效率达35.5%,创世界新纪录!该技术理论极限达43%,远超单结电池。年内屡破纪录,35.2%效率已入第68版《太阳能电池效率表》,大尺寸组件效率达31.4%,产业化进程加速。

Nature!钙钛矿-有机叠层电池效率28.04%刷新世界纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-15 10:04:38

本文报道了中科院化学所李永舫院士、孟磊研究员团队在钙钛矿-有机叠层太阳能电池领域的重大突破。针对宽带隙钙钛矿前电池存在的卤素相分离导致电压损失大、稳定性差等瓶颈,团队提出“全阶段调控”策略,设计并引入可光转换添加剂TDB分子:在成膜阶段稳定碘溴混合相,光照下原位转化为强锚定钝化分子,全程抑制相分离。由此制备的宽带隙子电池开路电压创同类纪录,与窄带隙有机后电池精准集成后,叠层器件获得28.80%的实验室效率和经第三方认证的28.04%稳态光电转换效率,刷新世界纪录;同时在625小时持续光照后仍保持90%初始效率。该技术兼具高效率与高稳定性,有望拓展至建筑、交通、可穿戴设备及航天等多元应用场景。(199字)

MSWay与Halocell Energy签署合作备忘录,联合攻关柔性钙钛矿太阳能电池技术来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-15 08:54:14

MSWay与Halocell Energy近日签署合作备忘录,双方将联合推进柔性钙钛矿太阳能电池的产业化。MSWay将为其提供自主研发的柔性透明电极(FTE)材料,该材料具备高透光率、优异导电性与强机械柔韧性,是提升钙钛矿电池电荷收集效率、耐用性及整体性能的关键组件。这些FTE材料将被集成至Halocell Energy基于卷对卷(R2R)工艺的可打印钙钛矿太阳能电池生产流程中,以加速轻质、高效柔性光伏产品的规模化制造。此次合作旨在开发面向高价值及新兴应用场景的灵活太阳能解决方案,既是MSWay拓展国际技术联盟的重要举措,也为其柔性电极技术进入全球下一代太阳能市场奠定基础。双方将持续协作,推动柔性光伏技术商业化进程,助力可持续能源产业发展。(199字)

跻身第一梯队 协鑫集成柔性钙钛矿叠层电池认证效率突破33.44%来源:协鑫集成 发布时间:2026-07-14 13:40:27

协鑫集成自主研发的柔性晶硅钙钛矿叠层电池,经CPVT认证实现33.44%的光电转换效率,达到其“五年计划”中2026年的阶段性目标,并跻身全球该领域第一梯队。该成果由协鑫集成博士后工作站与苏州大学杨新波教授团队联合攻关完成,聚焦超薄硅基底适配、界面钝化及柔性应力调控等关键技术难题。相比传统刚性电池,该柔性叠层电池具备轻薄、可弯曲不碎裂、器件级比功率超2000W/kg等优势,显著提升单位重量发电能力。技术突破覆盖材料、结构与工艺层面,为卫星、空间站及深空探测等高端场景提供新型高效能源解决方案。后续研发将重点推进稳定性提升与大面积制备工艺产业化。

电池行业进入产能理性调整阶段来源:中国光伏行业协会CPIA 发布时间:2026-07-14 09:48:49

本文基于中国光伏行业协会2026年5月发布的年度报告,分析2025年全球及中国光伏电池产业发展态势。全球电池产能呈现“局部扩张、整体收缩”特征:印度等非东南亚地区持续扩产,而中国及东南亚四国产能加速缩减,全球总产能同比下降5.8%,但总产量微增0.5%。n型电池(尤其是TOPCon)已全面替代PERC成为主流,XBC技术占比提升,HJT推广放缓。中国企业仍主导全球市场,占全球前30强绝大多数,但受供需失衡影响,有效产能收缩,新增产能多集中于XBC方向,存量产线以技改升级为主。海外产能布局加快分散化,埃及、土耳其等地新建项目增多,美、欧、印等市场本土化生产加速,对我国电池出口形成贸易壁垒与本地替代的双重压力。(199字)

亮相创业大赛 协鑫集成以人才构筑光伏技术优势来源:协鑫集成科技 发布时间:2026-07-13 14:47:14

协鑫集成博士后工作站加速布局BC背接触与钙钛矿叠层电池,实现33.44%柔性叠层效率,跻身全球第一梯队;三年年均进站2名博士后,推动GPC高端产品量产落地,打通“实验室—产业化”关键路径,支撑光伏技术三曲线战略。

全行业首条1GW轻质柔性钙钛矿太阳能电池项目签约!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-13 08:59:31

7月11日,咸阳市在咸阳高新区集中签约6个光电产业项目,总投资78亿元,涵盖光无源器件、滤光片、纳米偏振片、光学设备自动化及轻质柔性钙钛矿太阳能电池等领域。其中,西安天交新能源有限公司投资建设的轻质柔性钙钛矿项目为全行业首条1GW量产线,依托西安交通大学吴朝新团队自主研发的低成本大面积制备工艺与高可靠性薄膜封装技术,突破柔性钙钛矿电池在效率、稳定性和可弯折性方面的瓶颈。该技术跨界融合柔性电子封装经验,显著提升产品可靠性与经济性,可生产超轻、超薄、可弯曲电池,适用于物联网、BIPV、车载光伏及航空航天等高端场景。项目填补咸阳市在光电转换与光电子材料领域的产业空白,标志企业由中试验证迈入规模化量产新阶段。

光伏企业扩产2GW来源: 索比光伏网 发布时间:2026-07-13 08:25:06

美国太阳能电池制造商ES Foundry位于南卡罗来纳州格林伍德的生产基地完成2吉瓦产能扩建并正式投产,使其总运营产能达3吉瓦。该工厂于2025年1月首次投产,初期年产能为1吉瓦,此次扩建系其二期项目。新产线已成功下线首批太阳能电池,主推技术成熟、融资认可度高的晶体双面PERC电池。此举在行业背景下具有现实意义:当前主流的TOPCon技术正面临多起知识产权纠纷,影响规模化应用。ES Foundry选择强化PERC产能,既依托现有技术优势与市场接受度,也反映出企业在技术路线选择与产能布局上的务实策略。

2亿元!江西一涉及钙钛矿电池原料项目备案获批来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-10 06:39:21

江西铜业鑫瑞科技有限公司在南昌高新区投资2亿元建设电子专用材料金属氧化物项目,旨在实现高纯氧化锡粉末的产业化。项目分两期实施:一期租用现有厂房,建设年产250吨产能;二期迁至江铜未来科技产业园,整合并扩产至年产600吨。主要设备包括电弧炉、焙烧炉和气流粉碎机等。产品为高纯氧化锡粉末,广泛应用于ITO靶材、钙钛矿光伏电池电子传输层、半导体气体传感器、实心电阻及银氧化锡触点等关键电子领域。项目已于江西省投资项目监管平台完成备案,计划2026年7月开工,2028年12月竣工。