​23.6%,新加坡学者创钙钛矿电池转换效率新纪录

来源:盖世汽车发布时间:2022-01-26 14:49:50

据外媒报道,新加坡国立大学(NUS)的研究团队,在钙钛矿和有机材料制成的太阳能电池的能量转换效率方面创下了23.6%的新纪录。这项技术突破为制造柔性、轻量、低成本和超薄光伏电池铺平了道路,有望为汽车、船舶、百叶窗和其他应用提供动力。

主要研究人员、新加坡国立大学化学与生物分子工程系的Hou Yi教授表示:“太阳能电池的高功率转换效率,对于在有限面积内产生更多的电能,具有重要意义。这反过来又降低了产生太阳能的总成本。”

新加坡国立大学化学与生物分子工程系研究员 Dr. Chen Wei表示:“这项研究的主要目标是提高钙钛矿/有机串联太阳能电池(perovskite/organic tandem solar cells)的功率转换效率。在最新的工作进展中,研究人员已证明其功率转换效率可达到23.6%,这是目前此类太阳能电池实现的最佳性能。”

目前,其他关于钙钛矿/有机串联太阳能电池的研究报告,大约可达到20%的功率转换效率。相比之下,这一研究成果实现了重大飞跃,接近传统硅太阳能电池26.7%的功率转换率,这是当前太阳能光伏市场中占主导地位的技术。

这项研究是与香港大学(University of Hong Kong)和南方科技大学(Southern University of Science and Technology)的研究人员合作进行的。

太阳能领域新趋势

近年来,作为一种可持续性能源,太阳能电池技术取得了巨大进展。太阳能电池的可靠性、效率、耐用性和价格,对全球太阳能项目的商业潜力及大规模实施具有重要影响。

太阳能发电厂中使用的传统太阳能电池基于单结架构。在工业生产过程中,单结太阳能电池的实际功率转换效率被限制在27%左右。推动太阳能生产的前沿发展,需要新型太阳能电池解决方案,以提供更好的功率转换表现。

为了将太阳能电池的功率转换效率提高到30%以上,需要堆叠两个或多个吸收层(多结电池)。使用两种不同类型的光伏材料制造串联太阳能电池,是一个热门研究领域。

在最新项目中,该团队在钙钛矿/有机串联太阳能电池领域开辟了新天地。其发现为制造轻巧且可弯曲的薄膜串联太阳能电池打开了大门,这种电池可能具有广泛的应用。

电力转换效率的突破

串联太阳能电池包括通过互连层(ICLs)电连接的两个或多个子电池。ICL在决定设备的性能和再现性方面起着关键的作用。有效的ICL应该具有化学惰性、导电性和光学透明性。

虽然钙钛矿/有机串联太阳能电池对下一代薄膜光伏很有吸引力,但其效率落后于其他类型的串联太阳能电池。为了解决这项技术挑战,该团队开发了一种新颖而有效的ICL,可降低串联太阳能电池的电压、光及电损耗。这一创新可明显提高钙钛矿/有机串联太阳能电池的效率,实现了23.6%的功率转化率。

研究人员表示,这项研究展现了钙钛矿基串联太阳能电池在未来光伏技术商业应用中的巨大潜力。在这项新发现的基础上,希望进一步改善串联式太阳能电池的性能,并扩大这项技术的应用范围。

 

原标题:​23.6%,新加坡学者创钙钛矿电池转换效率新纪录


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202201/26/350492.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。

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。

SNEC PV&ES第二十届(2027)国际太阳能光伏和智慧能源&储能和电池(上海)大会暨展览会来源:投稿 发布时间:2026-06-12 09:33:33

SNEC PV&ES第二十届(2027)国际太阳能光伏与智慧能源暨储能和电池(上海)大会暨展览会,将于2027年6月2日至4日在上海虹桥国家会展中心举行。本届展会由全球绿色能源理事会、亚洲光伏产业协会、中国能源研究会可再生能源专委会等多家国内外权威机构联合主办,展览面积达36万平方米,汇聚超3000家全球光伏与储能全产业链企业,国际展商占比近30%,预计吸引来自90多个国家和地区的50万人次专业观众。展会聚焦异质结、TOPCon、钙钛矿等高效电池技术,以及光储氢融合、智能微电网、AI+能源、虚拟电厂等前沿方向,并设有多场高水平论坛,覆盖市场趋势、政策导向、出海战略及ESG等议题。展品涵盖光伏制造设备、电池组件、储能系统、智能电网装备、新能源汽车及充电设施等全领域,持续发挥全球新能源产业风向标作用。

又一钙钛矿电池企业获A轮融资!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-06-11 16:53:45

永珈光能科技(湖北)有限公司近日完成由普朗克创投领投的A轮融资,该公司成立于2023年9月,专注于高效稳定单结钙钛矿电池、全钙钛矿叠层电池及柔性器件的研发与产业化。目前已建成兆瓦级初试线,可量产30cm×30cm及以下定制化光伏产品,在光电转换效率(单结达27.5%,两端叠层近32%)和稳定性方面达国际先进水平。公司由武汉大学余桢华教授领衔创办,首席科学家赵兴中教授提供核心技术支撑,团队平均年龄低于35岁,超半数为名校硕博人才。规划分阶段推进产能建设:两至三年内建成百兆瓦级中试线,三至五年内筹建GW级大尺寸产线,目标覆盖消费电子、太空光伏及各类地面电站应用。

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)

央视 | 重磅!中国空间站将首次开展钙钛矿电池动态服役实验来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-05-25 09:01:03

这次将开展的钙钛矿太阳能电池实验将有助于更好地研究空间光谱、高能粒子辐照、原子氧、高低温交变等极端环境下,钙钛矿材料和器件的性能演化与失效机制,突破高效率、高功质比、低成本柔性空间光伏技术路线,为未来低轨卫星、深空探测、月球基地能源系统配置提供关键技术储备。

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。

突破稳定性瓶颈!上海交通大学赵一新团队开发钙钛矿多智能体AI平台实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-20 08:56:33

赵一新团队开发了一种面向高效稳定钙钛矿太阳能电池设计的多智能体协同AI平台。图2钙钛矿组分、传输层及高稳定器件构型设计在多智能体AI平台的辅助下,团队设计的高效率钙钛矿太阳能电池在100C持续运行1000小时后仍能保持97%的初始效率,突破了其长期面临的稳定性瓶颈。

25.14%!东京城市大学钙钛矿/CIGS叠层电池效率创纪录来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-05-20 08:44:03

据报道,日本东京城市大学的研究人员在将钙钛矿顶电池与铜-铟-镓硒 底电池结合的叠层太阳能电池中,创造了新的世界级功率转换效率纪录。图片来源:东京城市大学这超过了德国亥姆霍兹柏林中心于2025年2月创下的钙钛矿-CIGS双联24.6%的纪录,此后全球各方一直努力将该技术推向25%的门槛。

27.41%!陕西师范大学赵奎&刘生忠&林雪平大学高峰最新Nature:配体的立体电子调控用于钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-15 09:06:21

2026年5月13日,陕西师范大学赵奎、刘生忠、瑞典林雪平大学高峰共同通讯在Nature在线发表题为“Stereoelectronicmanipulationofligandsforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控,协同解决了界面缺陷钝化与电荷传输的矛盾,实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了新范式,有望推动钙钛矿太阳能电池迈向商业化。配体立体电子调控策略钙钛矿太阳电池的光电性能和稳定性