钙钛矿太阳能电池:下一代光伏极具竞争力的电池路线

来源:乐晴智库发布时间:2021-04-09 10:31:07

据报道,4月2日,无锡极电光能科技有限公司对外宣布在大面积钙钛矿组件效率上取得了突破性进展,经全球权威测试机构JET(日本电气安全环境研究所)严格检测,在63.98cm2的钙钛矿光伏组件上实现20.5%的光电转换效率。

该效率是目前全球范围内大面积钙钛矿组件效率的最高纪录,已经与当前主流晶硅产品效率相当。

而大面积制备较难的原因是,首先均匀钙钛矿涂层比较困难;其次,当在实验室中使用微小电池时,使用TCO薄膜收集电流,这些TCO薄膜可以通过大量光线,但具有微小电阻,在较大的面积上,电阻率的问题将变得更加明显。

这一开创性的数据带来的最直观的结果,就是极电光能朝着产业化应用方向迈进了坚实的一步,最终实现商业化量产只是时间问题。

钙钛矿材料及组件生产流程

 


 

资料来源:Oxford PV

钙钛矿是以俄罗斯矿物学家Lev Perovski的名字命名的,是一种具有与矿物钙钛氧化物(最早发现的钙钛矿晶体CaTiO3)相同的晶体结构的材料。

钙钛矿太阳能电池(PSC,perovskitesolarcell)是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。钙钛矿最初单指钛酸钙(CaTiO3)这种矿物,后来把结构为ABX3以及与之类似的晶体统称为钙钛矿物质。

钙钛矿电池属于第三代太阳能电池,其结构大致可以分为正置(n-i-p)结构和倒置(p-i-n)结构两大类,电池结构简单。以反型平面钙钛矿电池为例,自下往上依次为:玻璃、透明电极(ITO或FTO)、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金属电极。

钙钛矿太阳能电池光电转化效率高、制作工艺简单,生产成本和材料成本低。核心光电转换材料具有廉价、可溶液制备的特点,便于采用不需要真空条件的卷对卷技术制备,比传统的硅电池更易生产。

设备投资方面,钙钛矿电池的生产设备用到的真空设备较少,目前由于规模较小,且仍在探索阶段,多为非标定制化生产。

理论效率来看,新式钙钛光伏电池的单层理论效率可达31%,钙钛矿叠层电池,包括晶硅/钙钛矿的双节叠层转换效率可达35%,钙钛矿三节层电池理论效率可达45%以上。

中国实现碳达峰、碳中和“30.60”目标需要的投资规模在100万亿元以上,而光伏产业在其中的占比颇高。更高效率、更低成本的光伏技术,是光伏发电大规模商业化应用的重要支撑。

钙钛矿太阳电池是下一代极具竞争力的技术路线,但目前仍然面临产业化的一些阻碍,还需要时间将各种问题有效解决,目前来看产业资本介入的意愿在提升,产业化进程有望加快。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202104/09/336979.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
总投资1亿!又一光伏项目落户安徽来源:光伏产业网官微 发布时间:2026-04-07 09:22:29

近日,总投资1亿元的钙钛矿真空镀膜装备项目正式签约落户安徽省合肥市新站高新区。据悉,该项目已入驻高端光学膜生产基地,建设专业化钙钛矿真空镀膜装备生产线,重点研发制造真空蒸镀及退火设备、磁控溅射设备、原子层沉积设备等核心装备,打造从核心设备研发制造到整线设计交付的一站式产业解决方案。钙钛矿太阳能电池是全球光伏产业的前沿赛道,镀膜设备作为核心环节,价值量占比居首,直接决定产业规模化发展水平。

性能狂跌 60%?钙钛矿电池老化难题被德国科学家破解来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-04-01 09:12:09

慕尼黑工业大学的德国研究人员宣布已经发现并开发出一种解决方案,以防止钙钛矿太阳能电池因天气原因而性能退化。该研究强调了热循环的重要性以及它如何在早期影响钙钛矿太阳能电池的退化。研究人员的方法侧重于利用专门设计的分子“锚”来稳定脆弱的晶体结构。稳定性问题长期以来一直是钙钛矿技术商业化的一大挑战,过去几年发表的多篇研究论文都证明了这一点,其中包括悉尼大学去年10月发表的一篇论文。

协鑫集成牵头启动三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试标准化体系编制来源:协鑫集成 发布时间:2026-03-30 08:46:27

基于BC电池的三端钙钛矿叠层技术因无需严格电流匹配、兼顾成本与灵活性的优势,成为企业研发热点。近日,由协鑫集成牵头,联合苏州大学、扬州大学编制《三端晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池标准化测试体系建设与性能验证》。同时,也能引导产业链协同攻关,加速三端叠层电池从实验室走向规模化量产,为光伏行业降本增效与高质量发展提供重要支撑,积极填补行业空白。

薄如纸!转换效率高达27.98%,瓯海这家企业刷新世界纪录来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-03-27 09:13:33

近日,温州市国家大学科技园孵化企业——华柔光电科技(温州)有限公司传来重磅喜讯:其自主研发的单结钙钛矿太阳能电池,经国家光伏产业计量测试中心权威认证,在标准太阳光照射下,光电转换效率达27.98%,刷新该技术路线的世界纪录。目前,其在轻质柔性衬底上开发的钙钛矿电池效率已超过25%。据悉,华柔光电深耕柔性钙钛矿技术十余年,于2023年9月正式入驻温州市国家大学科技园。

总投资5000万元!山西一钙钛矿项目备案获批来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-26 17:18:34

据山西政务服务平台发布信息,光语能源钙钛矿光伏及产业化应用技术研发项目于3月24日完成备案审批。2026年3月23日,杭州市余杭区2026年度第一批创新创业项目评审结果正式公布。项目成果不仅为我司在新能源领域的持续技术创新奠定了坚实基础,更为提升钙钛矿光伏组件量产效率与长期稳定性、推动光伏产业全流程智能化升级提供了核心技术支撑。

此类光伏电池实现太阳能转换效率最高纪录来源:www.nationalgeographic.com.es 发布时间:2026-03-24 16:07:45

太阳能是近年来最具发展潜力的可再生能源之一。虽然将风力发电机安置在住宅后院并不现实,但在屋顶安装光伏板则切实可行。目前,西班牙一套包含四块太阳能板的系统平均价格约为 4500 欧元,费用涵盖人工及设备成本。不过,这一数据仅供参考,因各家房屋能耗各异,且不同板材的发电能力也有所不同。 太阳能板主要由光伏电池构成,即当光线照射时能产生电势差的半导体薄片(通常为硅)。不过,制造太阳能电池所使用的硅材料种类繁多。其中最受欢迎的是单晶硅,尽管生产成本较高,但其能效往往更高(介于 15% 至 22% 之间)。此外还有多晶硅(价格更亲民)和非晶硅(生产成本更低,但能效显著较低)。 去年,澳大利亚新南威尔士大...

明阳智能:钙钛矿/HJT两端叠层电池实验室转换效率突破34%来源:索比光伏网 发布时间:2026-03-23 20:38:05

未来公司将根据行业情况、经营战略、市场拓展等因素综合考虑在相关领域的布局和推进。

科学家研发出耐高温钙钛矿太阳能电池,光电转换效率达 26%来源:pv-magazine 发布时间:2026-03-23 18:19:32

由德国慕尼黑大学(LMU)领导的一个研究团队开发出一种新型金属卤化物钙钛矿太阳能电池。该电池不仅能承受低地球轨道(LEO)常见的极端高温,还具备优异的光电转换效率。 研究人员重点测试了介于零下 80 摄氏度至零上 80 摄氏度之间的加速热循环影响。结果显示,经过强化处理的电池在经历 16 次极端循环后,仍保留了约 84% 的初始效率;而未改良的对照组则出现了显著的性能衰减。 研究人员指出:"此类环境不仅在实验室老化测试中存在,在实际运行环境中同样常见。例如在低地球轨道,卫星太阳能电池会反复暴露在直射阳光下,随后在短时间内骤入极寒环境。" "温度极值因航天器设计和轨...

三结太阳能电池光电转化效率达30.02%来源:科技日报 发布时间:2026-03-23 09:27:35

瑞士科学家在最新出版的《自然》杂志刊发研究报告称,他们巧妙融合钙钛矿与硅材料,打造出一款新型“三明治”结构太阳能电池。这款电池底层为硅基,中层与顶层则沉积着钙钛矿薄膜,光电转化效率高达30.02%,远超此前27.1%的认证纪录。这款三结太阳能电池由洛桑联邦理工学院光伏与薄膜电子实验室与瑞士电子与微技术中心科学家携手打造。这项突破性进展,也为低成本钙钛矿太阳能电池树立了新标杆。

钧达股份:公司小面积钙钛矿电池转换效率已达33.53%来源:索比光伏网 发布时间:2026-03-19 16:48:56

近日,钧达股份在投资者互动平台上表示,公司将围绕光伏主业核心技术与资源优势,推动各业务板块的技术、产业链资源协同融合,实现新业务与光伏主业的联动发展,最大化发挥资源整合效应,夯实各业务发展根基。钙钛矿电池方面,公司小面积转换效率已达到33.53%,处于行业领先水平,已完成关键技术验证,目前正持续推进相关技术的研发优化与产业化落地筹备工作。

中科院深圳先进院白杨&成会明院士等人EES:钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率突破33.08%来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-03-19 09:31:59

宽带隙钙钛矿器件的运行不稳定性,主要由光致卤化物相分离引起,仍然是钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。此外,作者等人证明了该稳定策略在宽带隙钙钛矿中的广泛适用性。附:图1宽带隙钙钛矿薄膜的旋涂、退火及均匀性。图2宽带隙钙钛矿的晶界形貌与迁移势垒。图5策略在更宽带隙钙钛矿及叠层结构中的推广。