全钙钛矿叠层太阳能电池代表着下一代光伏技术的前沿，为超越单结太阳能电池的肖克利-奎瑟效率极限，同时保持成本效益和可扩展性，提供了一条充满希望的途径。然而，从实验室规模的原型到商业化产品的转变面临着诸多挑战。大面积制造需要开发可扩展的制造技术，同时与实验室规模的旋涂工艺相比，最大限度地减少性能损失。此外，实现长期稳定性、可靠性、从电池到模块的高效集成以及实际部署期间的高良率仍然是关键挑战。鉴于此，2025年6月18日南京大学谭海仁&卡尔斯鲁厄理工学院Ulrich
W. Paetzold&华中科技大学唐江&牛津大学Henry J. Snaith于Nature
Energy刊发全钙钛矿叠层电池的现状和未来机遇的综述，本文将探讨这些关键方面，总结该领域的最新进展，并重点介绍克服这些挑战的策略。通过深入了解可靠、耐用和高性能全钙钛矿叠层光伏技术的途径，旨在支持其在大规模应用中的部署。
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近日，国家知识产权局信息显示，中建材浚鑫科技有限公司申请一项名为“一种超高效异质结与钙钛矿叠层光伏组件”发明专利，申请公布号：CN121038506A，申请日期为2025年8月,申请公布日2025年11月28日。
在“双碳”战略引领下，我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日，南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队，在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件，不仅实现了绿色环保制备，更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。
2025年12月1-3日，第八届国际异质结大会和首届国际钙钛矿-硅叠层大会在韩国大田隆重举行。面向27%效率的下一代异质结技术布局在上述已验证且行之有效的提效技术基础上，彭振维进一步介绍了迈为对下一代异质结电池的探索与发现。异质结成本与可持续性优势凸显除了效率领先，异质结技术的低成本潜力正加速释放。随着银浆价格持续上涨，异质结电池低银耗的优势日益突出，成本竞争力进一步增强。
近日，中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层，以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外，KHP在ETL中均匀分布，并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层，进一步与未配位的Pb离子配位，降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度，缓解薄膜内部应力。
无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题，发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解，暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下，会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。
钙钛矿太阳能电池凭借其高光电转换效率与低制造成本，正成为下一代光伏技术商业化进程中的领跑者。因此，亟需开发一种能够快速响应损伤、具备高效自修复能力与主动铅捕获功能的新型封装材料，这已成为推动钙钛矿光伏技术实现安全、可持续商业化所必须突破的关键瓶颈。
尽管单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破27%，其商业化进程仍受限于长期运行稳定性的瓶颈。然而，即便在隔绝水与氧等外界应力的条件下，钙钛矿太阳能电池的寿命仍显著短于硅基器件。研究组设计并开发了一系列含乙二醇醚侧链的离子液体，以协同提升钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。该离子液体优先富集于钙钛矿底部，可显著抑制碘化铅的聚集及空隙的形成。
印度的一个研究团队研究了基于室温工艺制备的非晶铟锌高导电透明电极在钙钛矿太阳能电池中的应用，这些器件可用于叠层和建筑集成光伏应用。其中包括在钙钛矿太阳能电池的后部透明电极中使用a-IZO。事实上，原型机的效率超过了基于c-ITO器件的15.84%功率转换效率。
通过持续的技术创新，团队成功攻克了薄膜材料广域带隙精准调控、高质量结晶工艺优化等一系列关键难题，先后3次刷新1.68eV宽带隙与1.50eV常规带隙钙钛矿电池的光电转换效率世界纪录。这一成果不仅标志着中国石油在钙钛矿电池技术领域实现了多路线布局，更使其跻身全球极少数掌握多种钙钛矿太阳能电池核心技术的企业行列。
近日，南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队，在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件，不仅实现了绿色环保制备，更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。该项重大科研成果以“Improvedsolventsystemsforcommerciallyviableperovskitephotovoltaicmodules”为题，于北京时间2025年12月5日在国际顶级学术期刊《科学》发表。图2.钙钛矿薄膜表征。NREL认证钙钛矿光伏组件稳态效率17.2%。图5.仁烁光能MW级钙钛矿组件示范项目及组件发电量同辐照关系。
弗劳恩霍夫ISE的研究人员开发了一种采用TOPCon底电池、标准纹理前表面的钙钛矿-硅串联太阳能电池。他们的结果表明，TOPCon底部电池在分流电阻率方面可与串联器件中的异质结电池相当，支持可扩展且具成本效益的工业生产。“证明TOPCon2电池设计及其精益工艺流与钙钛矿/硅叠层集成兼容，标志着实现工业叠层太阳能电池生产的成本效益高峰。”弗劳恩霍夫ISE的其他研究人员最近首次将所谓的掩膜板前金属化方法应用于叠层太阳能电池的开发。
