26.81%!浙江白马湖实验室钙钛矿太阳能电池效率实现新突破

来源:钙钛矿工厂发布时间:2025-02-14 10:17:56

近日,白马湖实验室与苏州大学联合团队研发的小面积单结钙钛矿太阳能电池,经国家光伏产业计量测试中心平台权威认证,稳态光电转换效率达到26.81%,刷新世界纪录。

近年来,光伏产业成为我国工业“新三样”之一,也是浙江外贸出口的优势产业。如何提高光电转换效率是当前科研竞争的重点方向。最为成熟的晶硅太阳能电池,理论极限效率约为29.4%,目前市场上大多数晶硅组件效率在24%左右;而使用钙钛矿材料制造的新型太阳能电池,理论极限效率超过31%,在推动光伏产业提效降本方面有革命性的意义,但离大规模商业化还有一定距离。

成立于2022年的白马湖实验室是浙江省十大省实验室之一,聚焦能源与碳中和领域培育新质生产力,已围绕太阳能转换与催化、零碳能源转化与存储、能源低碳转化与多能互补等三大研究集群开展一系列科研项目,去年1月组建钙钛矿太阳能电池技术团队。

制备高质量钙钛矿薄膜是实现高效电池的关键因素。研究团队技术负责人孙靖淞博士打了个比方,多晶钙钛矿就像一堆散乱的石头,电荷在其中传输,如同人在走路时遇到障碍,影响电池的光电转换效率。团队通过创新材料研发和结构设计,开发准单晶钙钛矿成膜和界面钝化等新技术,让这些“石头”有序排列,并减少晶体内部缺陷,让性能更加稳定,使电池的光电转换效率成功提升0.1%。

“把晶硅和钙钛矿串联起来,形成性能互补,理论极限效率能达到43%。”孙靖淞说,团队已将相关技术应用于钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的研发,大幅提升叠层电池效率。钙钛矿叠层技术是目前提升光伏性能最有前景的技术路线之一。

白马湖实验室由浙能集团牵头,联合浙江大学、西湖大学共建,具备科研成果转化的体制机制优势。白马湖实验室党委委员、副总经理孙士恩表示,实现高效率是打通钙钛矿光伏技术路线的第一步,团队也在积极攻克钙钛矿材料和电池的稳定性难题,白马湖实验室将加快中试验证,力争尽早实现钙钛矿太阳能电池的商业化应用,助力光伏产业迭代升级。


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