麦耀华教授团队在钙钛矿室内弱光应用光伏组件领域获得突破

来源:暨南大学新能源技术研究院发布时间:2022-02-25 17:21:11

随着物联网技术不断发展和成熟,及其在智能制造、智能家居和智能出行等领域的广泛应用,为物联网传感器网络和低功耗广域网络设备提供电源成为一个需要解决的难题。室内光伏电池可以采集环境中的光能,将其转变成电能,为其提供不间断的电能供应。光伏器件在室内与室外应用最大的不同来自于光源光谱范围和辐照度的差异。通常,室内光源的光谱要比太阳光谱窄得多,主要分布在可见光范围内(如图1),而且光强通常小于室外光强的1/1000。为了提升光伏电池在室内光源辐照下的转换效率,一方面需要开发具有合适带隙的光伏电池,另一方面需要减少电池在弱光下的并联电阻损失。

 


图1. 自然光和人工光源(LED、荧光灯)光谱

近日,在暨南大学新能源技术研究院麦耀华教授、刘冲副研究员、吴绍航副研究员和张翠苓博士生等人的共同努力下,团队在钙钛矿室内光伏组件的研究上取得了突破(图2)。经过国家光伏产业计量测试中心的测试认证,基于反式结构的玻璃衬底宽带隙钙钛矿光伏组件在1000 lux的TL84光源下孔径面积效率达34.94%(12.80 cm2,有效面积效率36.36%,带隙1.76eV,图3);基于反式结构的聚合物衬底柔性组件在1000 lux的U30光源下孔径面积效率达29.69%(12.74 cm2,有效面积效率31.21%,图4),均为已报道钙钛矿室内光伏组件的世界最高转换效率。

以上测试由国家光伏产业计量测试中心基于IEC60904和SEMI PV89测试标准,采用第三代弱光太阳电池模拟器与PSC性能测量系统完成。

 


图2. 团队制备的刚性钙钛矿室内光伏组件(左)和柔性钙钛矿室内光伏组件(右)

 


图3. 刚性钙钛矿组件在室内光下的I-V参数

 


图4. 柔性钙钛矿组件在室内光下的I-V参数

麦耀华教授团队长期致力于解决钙钛矿太阳电池技术面向产业化的关键问题。在过去的2021年里,团队开发的玻璃衬底刚性钙钛矿光伏组件经过国家光伏产业计量测试中心的测试认证,能量转换效率达到21.37%(孔径面积效率),柔性组件孔径面积效率达19.21%,均为当时已报导的世界最高转换效率。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202202/25/351637.html
责任编辑:qypsolarbe
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
突破31%!钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池新纪录:双界面工程助力效率与稳定性双丰收来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-08-06 08:36:09

本文报道了我国科研团队在钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池领域取得的重大突破:通过创新性提出“双界面载流子传输工程”(DICTE)策略,同步优化底部(空穴侧)与顶部(电子侧)界面,成功将小面积器件效率提升至31.09%(认证30.57%),大面积器件达28.85%,并显著增强长期稳定性——未封装器件在氮气环境中储存3576小时后效率保持94%,70°C热老化960小时后仍超90%,最大功率点跟踪756小时后保持91%。研究针对CIGS表面粗糙导致钙钛矿成膜不均、界面能级失配及缺陷复合等核心瓶颈,分别采用双层NiOₓ空穴传输层实现保形覆盖与高效空穴提取,以及EDADI/p-F-PEAI双分子协同钝化改善电子传输与能带匹配,系统解决了效率与稳定性难以兼顾的难题,为叠层光伏实用化提供了新路径。(199字)

北京大学材料科学与工程学院周欢萍团队在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展来源:北京大学材料科学与工程学院 发布时间:2026-08-04 10:11:25

北京大学周欢萍团队针对钙钛矿太阳能电池因软晶格和低缺陷形成能导致的界面缺陷多、稳定性差等关键瓶颈,提出一种基于氩气/四氟化碳混合等离子体的表面工程新策略。该方法分两步实现原位界面重构:先以Ar等离子体物理刻蚀去除表面缺陷层,再利用CF₄等离子体产生的活性氟与未配位铅离子反应,构筑4–7纳米厚、连续致密且强键合的氟化铅钝化层。该钝化层显著降低界面缺陷密度(降幅约90%),提升载流子寿命与能级匹配,从而同步增强效率与稳定性。小面积电池效率达27.2%,100 cm²模组认证效率为23.5%;器件在高温、光照、紫外及循环老化等多条件下展现出优异长期稳定性。研究成果发表于《Science》。

钙钛矿—有机叠层太阳能电池研究取得新突破来源:人民日报 发布时间:2026-08-03 09:13:49

本文报道了中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员团队在钙钛矿—有机叠层太阳能电池领域取得的重要进展。该团队成功研制出稳态光电转换效率达28.04%的新型叠层器件,成果发表于《自然》期刊。此类电池由宽带隙钙钛矿子电池与窄带隙有机子电池串联构成,旨在拓宽光谱响应、突破单结电池的理论效率极限。针对长期制约其性能的宽带隙钙钛矿前电池电压损失大、光照下易发生相分离及稳定性差等关键问题,研究团队提出“全阶段调控”策略,通过引入可光转换的添加剂分子,优化钙钛矿组分混合均匀性,并增强其与表面的结合力,从而显著抑制相分离、提升电压输出与运行稳定性。

印度迎来 10GW 钙钛矿叠层组件项目,规划 2028 年量产来源:TaiyangNews 发布时间:2026-07-31 05:57:10

印度光伏企业Rayzon Solar与Navitas Solar分别与美国Caelux公司签署五年合作协议,共同推进总计10GW钙钛矿-硅叠层光伏组件本土化量产,目标于2028年面向印度地面电站市场实现商业化交付。双方将采用Caelux的Active Glass技术——一种集成钙钛矿层的特种顶层玻璃,将其适配于各自现有的TOPCon组件产线,从而在不改变主体结构前提下提升效率至最高28%。Rayzon依托其11.3GW双面组件制造平台,Navitas则利用其垂直一体化产线,各承担5GW产能建设。项目严格遵循印度ALMM认证要求,并支撑该国2030年500GW清洁能源目标。此前Caelux已与美国Solx达成3GW合作,此次布局标志钙钛矿叠层技术加速迈向规模化应用。(199字)

尚柔新能源团队两登Nature,加速柔性钙钛矿太空光伏产业化落地来源:太空光伏 发布时间:2026-07-27 16:47:17

本文聚焦柔性钙钛矿光伏技术在太空能源领域的产业化突破。面对低轨卫星星座规模化部署带来的能源瓶颈——传统砷化镓电池成本高、重量大、难以满足万颗级批量发射需求——柔性钙钛矿因其超轻量化、卷展式结构、本征抗辐射性、低温度系数及显著成本优势,被确立为下一代太空光伏的核心技术路径。文章系统阐述其四大适配性:轻质柔性便于一箭多星部署;材料与制备成本远低于砷化镓;抗高能粒子辐照能力优于晶硅;高温工况下功率输出更稳定。作为国内领军企业,尚柔新能源依托中科院李永舫院士团队十余年积累,于2026年7月9天内两登《Nature》,分别实现叠层电池28.80%效率世界纪录及柔性器件26.64%效率与优异环境耐受性。公司已建成百兆瓦量产线、叠层中试线及AM0空间测试平台,并启动国内首个400平方米卷轴式柔性帆板研制,支撑“阿莱耶识”算力卫星单星120kW发电目标。(199字)

不止雨季制胜!飞虎3超强弱光性能,解锁电站高价值收益来源:晶科新场景 发布时间:2026-07-23 09:09:40

2026年南方汛期持续阴雨凸显光伏弱光发电短板。文章揭示:弱光时段(晨昏、阴雨)恰逢用电高峰与高价时段,才是决定电站全生命周期收益的关键。飞虎三TOPCon组件通过优化长波光吸收与降低漏电,实证弱光增益达2.6%,单月1GW电站多赚76万元,弱光性能成高端组件核心分水岭。

跨国合作!5GW钙钛矿/晶硅叠层光伏组件制造项目签约!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-23 09:00:43

本文报道了印度Rayzon Solar公司与美国Caelux公司达成五年战略合作,将在印度古吉拉特邦共建5吉瓦钙钛矿/晶硅叠层光伏组件制造基地。合作核心是将Caelux自主研发的“活性发电玻璃”技术——一种后端集成型、玻璃替代式钙钛矿薄膜方案——与Rayzon量产的TOPCon双面组件深度融合,实现28%的光电转换效率,并兼容现有产线,降低升级成本。项目依托Rayzon已获ALMM认证的两处生产基地,产品将满足印度PLI计划要求,具备参与各级政府招标资质。该合作响应印度“印度制造”及国家光伏制造战略,支撑其2030年500吉瓦非化石能源目标。首批样品已完成中试,预计2028年量产。此举亦标志Caelux全球化技术落地迈出关键一步,继北美合作后,在亚太市场形成双轨布局。(199字)

越热越稳!极电钙钛矿组件在国家风光储输示范基地交出“满分”答卷来源:极电光能 发布时间:2026-07-17 09:40:41

极电光能钙钛矿组件在张家口国家风光储输示范基地完成半年实证:172天穿越冬夏,发电无衰减、PR值近100%,高温下效率反升。依托超低温度系数(-0.001%~ -0.004%/℃),打破“高温衰减”困局,首次验证钙钛矿在严苛大陆性气候下的高可靠性,加速产业化落地。

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。

国家科学技术奖!游经碧团队钙钛矿光电转换研究项目获二等奖来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-09 09:07:45

2025年国家自然科学奖二等奖揭晓,中科院半导体所游经碧团队“高性能半导体光电转换器件的设计与调控”项目获殊荣。该研究突破钙钛矿电池界面电荷输运、载流子复合损失及稳定性调控三大瓶颈,创世界纪录效率,为钙钛矿光伏产业化提供关键科学支撑。

【钙钛矿】21.79%!脉络能源超轻柔钙钛矿太空光伏组件新突破来源:广东脉络能源科技有限公司 发布时间:2026-07-03 10:00:54

信息来源:广东脉络能源科技有限公司近日,广东脉络能源科技有限公司自主研发的30×30 cm²超轻柔钙钛矿太空光伏组件,经第三方权威机构TÜV北德认证,光电转换效率达到21.79%,为同面积级别超轻柔钙钛矿光伏组件的世界最高效率之一。更关键的是,该组件在保持优异光电性能的同时,功率质量比高达26 W/g——这一指标显著超越多数薄膜光伏技术,处于国际领先水平。在航天领域,重量即成本。每增加一克发射载荷