双面发电的钙钛矿叠层电池 – DOE30万美元资助

来源:全球光伏发布时间:2021-11-05 09:03:28

五年前,双面发电是一种设计理念;2021年,晶硅电池双面发电是一种标配。

然而,未来的太阳能电池技术 – 钙钛矿,如今也玩起了双面发电。

美国托莱多大学的物理学家正在突破太阳能发电的极限,其研发的钙钛矿太阳能电池小组件,实现了双面发电的新功能。

通过一个创新项目,该项目结合了两种类型的太阳能电池,不仅可以收集来自太阳的光,还可以收集从地面反射的光,研究人员正在创造技术来开发更坚固、更耐用的太阳能电池板。

1. 华人博士领先一步

 


 

Toledo大学是研究钙钛矿先进材料的世界领先者。在Toledo大学主导钙钛矿光伏电池研究的是宋兆宁和严彦发博士。

钙钛矿的实验室效率已经非常接近晶硅电池,目前研究人员大多致力于尺寸和稳定性的研究。而宋兆宁和严彦发博士却认为,未来更高效率、双面发电是降低光伏度电成本的必经路径。通常实现更高效率的方法是将钙钛矿与其它电池技术叠层,而如果电池的正反面都能有两种技术的叠层电池,就能实现双面发电。

Toledo大学的研究人员已经在申请该技术的专利,称为单片双面钙钛矿-碲硒化镉(镉 - 硒 - 碲化合物电池 (cadmium-selenide-telluride (CST) )叠层电池。

来自自然科学与数学学院的宋兆宁博士和特聘大学物理学教授严彦发博士共同领导了这项研究,此前他们曾创造了利用钙钛矿太阳能电池的世界效率纪录。研究人员表示,根据理论计算,单片双面叠层设计可以将传统晶硅太阳能组件的背面发电输出功率密度限制提高多达 50%,特别是浅色混凝土地面。目前已经实现概念验证设备证明转换效率提高了 25% 以上。

2. DOE 30万美元资助

美国能源部已经授予 Toledo大学为期一年的 300,000 美元赠款,用于推进研究,钙钛矿太阳能电池技术集成到现有的基于镉 - 硒 - 碲化合物电池 (cadmium-selenide-telluride (CST) - 基太阳能电池)中,最大限度地提高性能薄膜串联太阳能电池和降低能源成本。

UToledo 大学此项目是美国能源部太阳能技术办公室在全国范围内选定的 40 个项目之一。《全球光伏》曾报道美能源部为光伏拼了,美能源部拨款4000万美元支持40个项目,包括延长光伏系统寿命,降低太阳能技术成本,开发更高效率的电池技术等。


 

在美国众议院能源和水资源开发拨款小组委员会对40个候选项目的评价中,托莱多大学该项研究被认为“处于这项工作的前沿,其推进下一代太阳能技术的工作将为我们提供在 21 世纪取得成功所需的负担得起、可靠、低排放的能源方面发挥关键作用”。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202111/05/346030.html
责任编辑:zhouzhenkun
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
山东科技大学科研团队在柔性钙钛矿太阳能电池研究方面取得新突破来源:中新网 发布时间:2026-06-30 10:11:41

山东科技大学豆洁、段加龙、唐群委团队在柔性钙钛矿太阳能电池稳定性难题上取得重要进展,相关成果发表于《Nature Communications》。针对柔性器件中钙钛矿层与聚合物基底热膨胀失配导致的疲劳裂纹问题,团队提出“错位偶极工程”策略,设计出一种可修复的含氟聚合物弹性体并引入钙钛矿薄膜。该材料显著增强晶界韧性、抑制热膨胀,从而缓解热应力损伤。实验显示,柔性器件光电转换效率达25.54%,刚性对照器件为26.83%;在严苛条件下表现优异:经11000次弯曲和500次热循环后,效率仍保持初始值90%以上。该研究为高稳定性、长寿命柔性光伏器件的实用化提供了新路径。

技术领先!晶科能源荣登2026年《财富》中国科技50强来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-06-26 09:03:51

晶科能源入选2026年《财富》中国科技50强,以超5700件专利领跑光储创新。其N型TOPCon钙钛矿叠层电池效率达34.82%,第33次破世界纪录;飞虎5组件功率达700W、效率25.91%;全球组件出货超400GW,飞虎系列累计出货将超300GW。

好技术变成好生意:极电光能的钙钛矿第二场大考来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-25 01:11:21

本文聚焦极电光能推动钙钛矿光伏技术产业化落地的实践路径,指出行业已从“能否做出”迈入“是否值得采用”的第二场大考。文章以极电无锡GW级产线稳定运行为背景,系统阐述其围绕“大尺寸、高效率、高稳定、低成本”构建的“极创+”量产技术体系,强调将材料科学问题转化为可工程化解决的制造难题;介绍面向真实场景的“创势”系列产品,涵盖高强度“玄甲”与轻量化“飞羽”,体现技术向产品转化;并指出通过银川、大庆等实证基地数据、第三方认证及19MW大型项目落地,正逐步建立客户、金融、保险等多方参与的商业化验证生态。全文凸显钙钛矿正从技术叙事转向以制造能力、场景适配和可信验证为支撑的商业闭环。(199字)

武汉理工大学AM:无反溶剂法制备高效α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-06-22 09:35:36

本文报道武汉理工大学团队针对无反溶剂法制备α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池所面临的成核缓慢、结晶不均及溶剂化中间体干扰等关键瓶颈,提出一种基于分子偶极矩调控的添加剂策略。研究筛选出偶极矩为1.9 Debye的氟取代间苯二甲酸二甲酯衍生物(DMIP-F),其可通过与Pb²⁺、FA⁺和I⁻形成多重配位与氢键作用,显著抑制不利中间相生成,将α相主导时间从150秒以上大幅缩短至23秒,从而获得高结晶性、低缺陷密度的高质量钙钛矿薄膜。基于该工艺,无反溶剂正置结构器件实现26.28%的光电转换效率,为同类器件最高公开纪录;同时展现出优异稳定性——85℃老化1500小时后效率保持93.7%,最大功率点追踪1000小时后仍维持初始效率的90%。

北京大学周欢萍/严纯华等Nature:原位聚合限域策略实现高效蓝光钙钛矿LED来源:北京大学材料科学与工程学院、北京大学新闻 发布时间:2026-06-18 15:22:05

北京大学周欢萍、严纯华与孙聆东等合作,在《自然》发表研究,提出“原位纳米晶限域”策略,突破蓝光钙钛矿LED(PeLED)发展中高结晶性与小尺寸难以兼顾的核心瓶颈。该策略利用可聚合配体在结晶过程中原位形成聚合物网络,动态限制纳米晶生长,既抑制晶粒过度长大,又延长晶格重排时间,从而获得尺寸均一、缺陷少、结晶度高的纳米晶;同时诱导正交相向立方相转变,削弱电子-声子耦合,提升辐射复合效率。所得薄膜光致发光量子产率(PLQY)达83%,据此制备的蓝光PeLED在491 nm处实现21.8%的外量子效率(EQE),并使器件运行寿命提升超6倍。该方法具有普适性,为高性能光电材料设计提供了新路径。

33刷世界纪录!晶科能源再创钙钛矿/TOPCon叠层电池效率达34.82%来源:晶科能源 发布时间:2026-06-17 16:56:25

晶科能源N型TOPCon钙钛矿叠层电池转换效率达34.82%,再破世界纪录,系其第33次刷新电池效率与组件功率纪录。依托双层复合钝化、梯度结晶调控等核心技术突破,加速下一代光伏技术产业化进程。

韩华Qcells联合NASA展开钙钛矿叠层电池月球太阳能发电示范项目测验!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-06-10 08:48:20

韩华Qcells宣布为NASA资助的SSTEF-1月球表面太阳能发电示范项目提供钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池,该电池将随月球着陆器升空,在真空、极端温差与强宇宙辐射等真实太空环境中开展实地性能测试。该项目由Aegis Aerospace主导、佐治亚理工研究所(GTRI)负责实施,Qcells是唯一入选的叠层电池供应商。测试旨在验证该技术在严苛空间条件下的可行性与可靠性,并为公司空间光伏研发路线图提供关键原位数据支撑。与此同时,Qcells正同步推进地面商业化进程,目标于2029年实现叠层产品量产,并已在德国塔尔海姆研发中心及第三方场地完成逾一年半的户外稳定发电验证。公司强调,空间太阳能发电不仅拓展可再生能源应用边界,还将赋能人工智能数据中心、国防与通信等关键领域。(198字)

总投资1亿元!钙钛矿新锐叠层电池项目获批来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-06-08 17:26:14

康叶光能晶硅—钙钛矿叠层电池研发项目于2024年6月3日获安徽合肥包河经济开发区管委会正式备案,总投资1亿元。该项目落户合肥市包河区,将建设MW级钙钛矿叠层电池中试试验线,覆盖原材料制备、电池片加工至组件封装的全流程工艺,目标实现商用尺寸晶硅—钙钛矿叠层电池片及大面积组件的稳定量产。公司成立于2024年,由中科大徐集贤教授领衔创立,依托中科大碳中和研究院与精准智能化学全国重点实验室开展技术攻关,其叠层电池效率多次刷新NREL世界纪录。2026年3月完成数千万元天使轮融资,标志着企业正加速推进科研成果产业化,助力光伏产业向高效、低碳方向升级。(198字)

30%+效率!曜能科技全球首片G12H p-HJT钙钛矿叠层电池喜获认证,正式探索太空光伏领域来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-28 09:34:38

曜能科技自主研发的G12H(210mm×105mm)钙钛矿/p型异质结(p-HJT)叠层电池,近日获中国计量科学研究院认证,全尺寸光电转换效率达30.53%,为全球首个通过认证的标准量产尺寸p-HJT叠层电池。该成果标志着公司从n型向p型叠层技术路线的重要升级,并正式开启太空光伏应用布局。相比传统航天电池,该叠层结构采用两端式设计,实现全光谱高效利用,效率对标三结砷化镓电池,同时具备优异辐射耐受性、低成本量产潜力及与现有p-HJT系统兼容性;通过减薄工艺还实现了可弯折特性,显著提升比功率,满足航天器对轻量化、柔性电源的需求。未来有望应用于低轨卫星、空间站及太空算力中心,推动太空能源向“普惠高效”转型。

普斯凯成功下线CVD全干法210钙钛矿/晶硅叠层电池!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-05-27 08:13:50

合肥普斯凯新能源公司近日成功下线全球首块采用全干法化学气相沉积(CVD)工艺制备的210尺寸钙钛矿/晶硅叠层电池。该技术突破传统湿法工艺在绒面晶硅基底上成膜不均、界面复合严重、溶剂残留及量产难等瓶颈,依托CVD保形生长与高通量优势,实现薄膜致密均匀、无有机溶剂和重金属污染,良率与稳定性显著提升,单线产能达近万片/小时。作为首个面向商业化的大面积叠层电池,其兼具高转换效率潜力与现有晶硅产线兼容性,有望大幅降低光伏发电度电成本,加速叠层光伏产业化进程,并支撑我国光伏产业链升级与“双碳”目标实现。(198字)

新加坡南洋理工大学Bruno教授团队成功研发半透明超薄钙钛矿太阳能电池,厚度仅头发丝万分之一来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-21 08:26:20

5月20日消息,新加坡南洋理工大学 的科学家团队开发出一种新型超薄半透明钙钛矿太阳能电池,其厚度仅为一根头发丝直径的万分之一,大约是传统钙钛矿太阳能电池的50分之一。研究人员称,这是采用类似材料制备的半透明钙钛矿太阳能电池中性能最高的数据之一。03研发进展与商业化前景据官方介绍,Bruno副教授是钙钛矿太阳能电池领域的先驱,她早期关于热蒸发钙钛矿太阳能电池的工作已被规模化。