高效柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池最新进展

来源:柔性钙钛矿光伏进展发布时间:2025-05-06 10:02:04

钙钛矿/硅叠层太阳能电池作为新型光伏器件,因其显著提升的效率(钙钛矿/硅叠层电池效率已突破30%)近期受到广泛关注,但固有刚性限制了其柔性应用。近期突破性研究表明,通过硅衬底减薄可制备稳定柔性硅异质结(SHJ)电池,为建筑光伏一体化、车载光伏、农业光伏及物联网设备供电等场景提供轻量化解决方案。在安装场地受限地区,这种柔性轻质电池可应用于曲面建筑外墙、承重受限屋顶、道路隔音墙等特殊场景,推动城市分布式能源发展。

2025年4月13日,日本东京都市大学Ryousuke Ishikawa等于Solar RRL刊发高效柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池的最新研究成果。该研究通过将钙钛矿太阳能电池制备在可弯曲薄晶硅电池上,开发出柔性叠层器件。通过将硅衬底厚度减薄至约60微米、表面构建微米级织构并引入低折射率掺杂层,制备出效率超过21%的柔性硅异质结电池。同时开发<200℃的顶电池制备工艺以避免底电池性能衰减,成功制备出迄今最高效的柔性叠层电池(图1)。进一步在织构化表面优化自组装单分子层处理工艺,并在柔性SHJ基底上构建倒置钙钛矿电池,最终实现26.5%效率的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池。

该研究成果为开发高效、轻质、柔性太阳能电池提供了新思路,有望加速光伏技术在传统硅电池不适用的场景中的应用推广。

图1. 新型柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池结构示意图

图2. 减薄SHJ电池结构示意图与外量子效率(EQE)光谱

图3. 半透明钙钛矿电池EQE光谱与电流密度-电压(J-V)特性曲线

图4. 钙钛矿层在平面硅与织构化硅表面生长的截面SEM图像

图5. 钙钛矿/薄硅叠层电池结构示意图与实物照片

图6. 叠层电池EQE光谱与J-V特性曲线


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202505/06/388839.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
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。

我国研制出大面积全钙钛矿叠层光伏组件来源:科技日报 发布时间:2026-06-18 10:36:20

南京大学谭海仁团队联合仁烁光能公司成功研制出面积为65平方厘米的全钙钛矿叠层光伏组件,经日本JET认证,光电转换效率达26.2%,创该面积级别世界纪录,并以快速预览形式发表于《自然》期刊。该组件采用无空穴传输层的隧穿复合结结构,以纳米晶功能层替代传统超薄金属层,重构了界面连接层;同时,针对铅-锡窄带隙钙钛矿,开发出由2-甲氧基乙醇与四氢呋喃组成的二元共溶剂体系,结合刮涂工艺,实现了大尺寸钙钛矿薄膜的均匀可控成膜。研究凸显全钙钛矿叠层电池光谱利用宽、吸光效率高、厚度薄、重量轻等优势,为其在空间轻量化光伏系统中的应用提供了新路径和规模化制造基础。(198字)

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。

天合光能钙钛矿/晶体硅叠层组件产品全球高端户用市场首单签约来源:天合光能 发布时间:2026-06-17 09:41:43

天合光能钙钛矿/晶硅叠层组件斩获全球高端分布式市场首单——落地新西兰,系中国叠层技术产品进军全球高端户用市场的“零的突破”。依托900+W世界纪录技术,实现效率跃升20%–30%、BOS成本降低15%–20%,标志叠层技术正式迈入商业化落地新阶段。

SNEC Day2—打卡展馆之“最”来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-05 08:26:17

本文聚焦2026年SNEC光伏展第二天的亮点荟萃,系统梳理了展会中多项“之最”级创新成果。内容涵盖组件、逆变器及配套产品三大维度:在组件领域,天合光能推出907W钙钛矿/晶硅叠层组件(功率之最)和25.9%效率BC组件,晶科能源实现25.91%效率TOPCon组件(700W+),通威刷新HJT组件功率至802.43W、双面率达90±5%,正泰新能展出2595mm超长组件;逆变器方面,特变电工发布500kW组串式与12.5MW海外智能箱变,科华数能推出5MW/10MW集中式逆变升压一体机;此外还盘点了人气、国际化、展位规模、命名创意及实用赠品等特色展陈现象,全面呈现光伏产业前沿技术与市场活力。(199字)

认证35.2%!钙钛矿/硅叠层NREL/NLR新纪录来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-05-29 08:56:31

近日,美国国家可再生能源实验室(NREL)与荷兰代尔夫特理工大学(NLR)联合更新的光伏电池效率认证记录显示,隆基绿能研发的钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现35.2%的光电转换效率(PCE),创下该类电池最新世界纪录。该器件开路电压(VOC)达1.998 V,短路电流密度(JSC)为20.55 mA/cm²,填充因子(FF)为85.2%,有效测试面积为0.9994 cm²。该成果标志着叠层光伏技术在突破单结硅电池理论效率极限(约29.4%)方面取得重要进展,凸显钙钛矿材料与成熟硅基技术结合在提升光伏转换效率方面的显著潜力。

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)

2026上海SNEC展会“不靠谱”前瞻——电池组件篇来源:索比光伏网 发布时间:2026-05-26 16:34:22

展会将聚焦三大方向:一是效率与功率突破,预计多家企业将展出转换效率超28%的晶硅电池、超26%的组件,以及基于晶硅-钙钛矿叠层技术的34%+电池和800W+组件,但均属非量产样机;二是发电性能展示方式更加多样化,展商或采用煎蛋、灯柱、喷水等直观实验比拼温度与输出,提醒观众关注测试条件的科学性;三是辅材创新加速,“场景化”应用驱动边框(如钢边框)、玻璃、胶膜等适配沙漠、水面、屋顶等多元环境,强调可靠性与成本平衡。

隆基这项科研成果,登上高三联考试卷来源:隆基绿能 发布时间:2026-05-26 09:05:43

隆基绿能与苏州大学联合研发的“高效率稳定的柔性钙钛矿—晶硅叠层太阳能电池技术”,入选2025年度“中国科学十大进展”,并成为福建省高三百校联考政治试题素材。该技术针对柔性电池在弯折和温变下易界面分层的难题,首创“一紧一松”双缓冲层结构——疏松层类比弹簧床垫吸收应变能,致密层保障电荷传输与结构稳定,实现“刚柔并济”。所制备电池厚度仅约60微米,小面积效率达33.4%,全硅片尺寸效率29.8%,抗弯折超4.3万次后仍保持97%性能,功率重量比1.77瓦/克。成果于2025年11月发表于《Nature》,标志我国在下一代光伏核心技术领域取得重大突破。

山西首个钙钛矿太空光伏项目立项!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-05-21 15:41:47

5月12日,晋中市科技局公示2026年度第一批市级立项备案管理科研项目名单,光语能源首席科学家潘婧博士牵头的科“面向空间光伏的全钙钛矿叠层光伏组件研发”研项目成功入选,正式纳入市级备案管理体系。光语能源将持续深耕钙钛矿光伏技术领域,以科技创新赋能晋中市新能源产业高质量发展,助力构建新质生产力。