科学家在量子点太阳能电池效率方面取得重大突破 刷新世界纪录

来源:cnBeta发布时间:2020-02-19 15:43:07

据外媒New Atlas报道,微小的半导体点足够小以利用量子力学的怪异性,在太阳能方面具有很大的潜力。这些灵活、便宜的量子点可代替传统的硅用作光伏材料,有望带来许多好处,但它们将太阳光转换为能量的效率尚不是其中之一。研究此问题的科学家日前取得了重大突破,其开发的量子点太阳能电池比此前的世界纪录高出近25%,并使柔性、透明太阳能电池的想法更近了一步。


量子点太阳能电池具有被制造成薄、轻、柔性的薄膜的能力,这些薄膜可以从太阳产生电能,因此,量子点太阳能电池已经成为该领域科学家真正关注的焦点。但是,它们远远落后于标准太阳能电池的20%左右的效率,但科学家们现在已在逐步缩小差距。


由美国国家可再生能源实验室(NREL)创下的量子点太阳能电池转换效率的先前记录为13.4%。澳大利亚昆士兰大学的科学家现已取得了重大进步,创下16.6%的新世界纪录,并通过独立测试进行了验证。

“我们的效率比以前的世界纪录提高了近25%,这很重要,”领导这项研究的王连舟(音译)教授说道。“这实际上是量子点太阳能电池技术令人兴奋的'前景'与商业可行之间的区别。”根据该团队的说法,其他量子点的表面可能非常粗糙且不稳定,这会阻碍其效率。他们通过一种新的制造技术克服了这一问题,该技术为他们的新型量子点提供了新的特性来克服这些缺陷。

Wang告诉《新地图集》,“我们有意控制了量子点上的表面功能化学物质,从而开发了一种新的表面工程方法,不仅可以稳定量子点,还可以保持电子通过(电流)的平滑路径。”

根据王连舟和其团队的说法,这些效率水平开启了一些令人兴奋的可能性。由于这些量子点具有柔韧性,并且可以以成本有效的方式大规模打印,因此,通过进一步的工作,它们可以采用透明蒙皮的形式,该蒙皮可以叠放在飞机、汽车和房屋上以发电。现在,他们将继续通过开发该技术以完成这些目标。

王连舟表示:“将来,我们将进一步提高量子点太阳能电池的效率,扩大太阳能电池在柔性和透明基板上的打印技术,以用于建筑窗户、可穿戴电子设备,并将量子点的应用扩展到LED等其他领域。”

这项研究发表在《自然能源》杂志上。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202002/19/321100.html
责任编辑:zhoutianwei
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
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)

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)

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。

西南石油大学研发新型太阳能电池,光电转换效率突破极限来源:四川在线 发布时间:2026-07-09 09:45:18

西南石油大学光伏材料与技术科研团队成功研发新型硅基异质结叠层太阳能电池,光电转换效率达35%,显著突破单结晶硅电池29.4%的理论极限。该成果依托宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池的上下串联结构,实现对不同波长太阳光的分段高效吸收。关键技术如纳晶硅氧薄膜与铜互联工艺达国际领先水平,获中国可再生能源学会科技进步一等奖。团队同步推动成果转化:建成校内图书馆分布式光伏项目(累计发电51.88万度)、金阳中学光伏示范工程(年发电量预计17.07万度),并完成12项技术在通威太阳能等企业产业化应用,涵盖“技术研发—示范应用—产业落地”全链条。(199字)

特斯拉发布AI型家庭能源管理系统Tesla Home来源:Model 3情报 发布时间:2026-07-09 08:43:37

特斯拉官网低调推出名为“Tesla Home”的新型家用能源管理系统。该系统是一款基于人工智能的综合能源管理平台,旨在整合家庭多种能源设备,包括特斯拉Powerwall储能电池、太阳能电池板、Solar Roof太阳能屋顶、壁挂式充电器,以及部分第三方能源产品,且无需额外适配硬件。其核心由特斯拉自主研发的Opticaster智能能源优化引擎驱动,可预测用户用电需求,动态调节家电运行状态,从而优化能源分配、降低电费支出。用户通过专属手机应用程序,即可实时监控全屋能源流向,并远程控制各项设备。Tesla Home标志着特斯拉从单一硬件厂商向家庭能源智能化解决方案提供商的重要拓展。

串联太阳能电池光电转换效率创新高来源:科技日报 发布时间:2026-07-07 09:59:41

本文报道了一种新型串联太阳能电池的研发成果:德国亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心联合柏林洪堡大学及柏林材料科学中心,将铜铟镓硒(CIGS)与钙钛矿两种吸光材料结合,并引入优化的中间层结构,成功制备出光电转换效率达25.5%的电池,刷新同材料组合、同尺寸(面积1.081 cm²)器件的世界纪录。该效率已获权威认证并列入《焦耳》杂志发布的太阳能电池效率表——入选要求效率突出且有效面积大于1 cm²。研究团队通过筛选镍氧化物与自组装单分子层作为空穴传输材料,降低界面损失、增强稳定性;同时优化巴克明斯特富勒烯在氟化锂钝化层上的热蒸发工艺,提升电子选择性接触性能。内部测试显示同类架构电池效率已达27.5%,预示进一步突破可能。(199字)

美国前4月太阳能电池片进口4.8GW,埃塞跻身前五来源:光伏情报处 发布时间:2026-07-07 08:52:51

2026年1—4月,美国进口光伏电池片总量为4807MW,较2025年同期下降29%,但比2024年同期仍高出82%,整体需求维持高位。进口来源结构发生显著变化:此前高度依赖印尼、韩国、泰国等东南亚国家,2025年下半年起受美对多国加征关税及贸易调查影响,传统供应大幅收缩;埃塞俄比亚、菲律宾、土耳其等新兴出口国迅速填补缺口,其中埃塞俄比亚以411MW跃居前五。值得注意的是,2025年6月后美国自埃塞俄比亚的光伏产品进口额从近乎零飙升至超3亿美元,引发包括First Solar、Qcells等在内的多家美企联合申诉,指控部分企业借道埃塞俄比亚规避对中国产光伏产品的关税。

晶科能源(海宁)、晶科能源申请太阳能电池相关专利,提供含特殊导电层的太阳能电池及组件来源:新浪证券 发布时间:2026-07-02 10:58:27

本文介绍晶科能源(海宁)有限公司与晶科能源股份有限公司联合申请的一项太阳能电池及光伏组件发明专利。该专利申请于2023年9月18日提交,于2026年6月30日公布,聚焦光伏技术领域。其核心在于提出一种新型太阳能电池结构,包含具有绒面结构的基底、设于第一表面的发射极与钝化结构、以及与发射极电性连接的第一电极;关键创新点是引入位于第一电极与发射极之间的导电层,该导电层由形貌不同的第一导电颗粒(支化或线性形状)和第二导电颗粒复合构成,旨在优化电荷传输与界面接触性能。专利同时涵盖基于该电池的光伏组件设计。