钙钛矿光伏器件制备获突破,光电转换效率显著提升

来源:索比光伏网发布时间:2025-02-12 11:36:35

索比光伏网获悉,近日,中国科学院化学研究所研究团队在印刷制备钙钛矿光伏器件方面取得重要进展,为提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提供了新思路。这一突破性成果有望推动钙钛矿光伏技术的产业化应用。

钙钛矿材料,尤其是金属有机—无机杂化钙钛矿,因其优异的光电性能成为太阳能电池领域的研究热点。然而,传统的旋涂制备方法虽然能够获得高质量的薄膜,但其难以满足大规模生产的需求。相比之下,印刷制备技术具有成本低、效率高、适合大面积制备等优势,但在涂膜过程中,流变学行为复杂,薄膜结晶过程难以精细调控,导致薄膜形貌较差,限制了器件性能的提升。

为解决这一问题,研究团队创新性地在钙钛矿前驱体墨水中设计制备了各向异性的钙钛矿胶束。与传统的各向同性球形胶束不同,各向异性的椭球形胶束在涂膜过程中,通过胶束间的范德华力和涂膜弯液面中的液流作用,实现了更优的取向堆积方式,显著提升了钙钛矿薄膜的结晶质量。

基于这一技术突破,研究团队通过刮涂法制备了高效的钙钛矿光伏器件。实验结果显示,采用各向异性胶束前驱体溶液制备的钙钛矿太阳能电池,在孔径面积为0.09平方厘米和13.94平方厘米的条件下,分别实现了24.31%和21.67%的光电转换效率。这一成果不仅证明了印刷技术在钙钛矿光伏器件制备中的巨大潜力,也为未来大规模生产高效钙钛矿太阳能电池奠定了基础。

研究团队表示,这一突破性进展为钙钛矿光伏器件的产业化提供了重要的技术支撑。未来,团队将进一步优化印刷工艺,探索更大面积、更高效率的钙钛矿太阳能电池制备方法,推动清洁能源技术的快速发展。

钙钛矿太阳能电池因其低成本、高效率的特点,被认为是下一代光伏技术的有力竞争者。此次研究团队的成果不仅为钙钛矿光伏器件的制备开辟了新路径,也为全球清洁能源领域的发展注入了新动力。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202502/12/386426.html
责任编辑:sunnyliu
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
隆基成为拜仁慕尼黑全球官方合作伙伴来源:隆基绿能 发布时间:2026-08-07 10:01:54

8月6日,隆基绿能与拜仁慕尼黑足球俱乐部在香港正式宣布建立全球官方合作伙伴关系。此次合作以“POWER ON, GAME ON”为主题,分别呼应隆基推动清洁能源普及的使命与拜仁追求卓越的竞技精神。作为全球光伏技术领军企业,隆基凭借晶硅-钙钛矿叠层电池35.5%的转换效率世界纪录及连续26个季度AAA可融资性评级,彰显其技术实力;拜仁则以百年历史、“Mia san Mia”文化及全球影响力成为体育标杆。双方将围绕联合推广、球迷互动及可持续发展展开协作,并探讨将隆基太阳能解决方案应用于拜仁训练设施等场景。该合作是隆基继柏林马拉松后本年度在欧洲体育领域的第二项重要布局,亦体现其高端户用品牌EcoLife在欧洲市场的深入拓展。

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)

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。

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。

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。

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)

双台风连环来袭!“美莎克”+“巴威”轮番来袭,光伏人如何守护你的财产安全?来源:天合光能 发布时间:2026-07-09 09:09:58

双台风“美莎克”“巴威”轮番袭击沿海,光伏电站面临强风、飞石、盐雾、火灾等多重威胁。天合光能推出防台风-极御组件,具备17级抗风压、2.5mm加厚双玻抗冲击、IEC Class A+A顶级防火三大硬核实力,专为台风高发区定制,筑牢极端天气下的资产安全底线。

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

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%。

刘珊珊
资深光伏媒体从业人
+关注
已关注