中国光伏再破纪录!钙钛矿-硅串联太阳能电池实现33.15%的效率

来源:清洁能源视界发布时间:2025-08-18 15:38:25

想象一下,一块看似普通的硅片表面,并非光滑如镜,而是覆盖着无数微米级的冰山金字塔。这些金字塔本是提升传统硅电池光捕获能力的秘密武器,却也成了叠加上层钙钛矿电池的巨大障碍,崎岖的地形让高质量钙钛矿层难以生长,效率与稳定性难以兼得。昨天,来自中国浙江大学的科学家们,就在这片微观险峰深谷之上,实现了历史性突破。

图片

顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果:基于工业纹理硅(ITS)基底,团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池,其光电转换效率高达33.15%。这不仅是该技术路线下利用工业级纹理硅所取得的全球最高纪录,更是中国光伏核心技术攻坚的又一次硬核实力展现。

破解“冰山”困局的巧思
面对凹凸不平的微米级金字塔“地貌”,浙大团队祭出了一个精妙而务实的解决方案——二氧化硅纳米球(SiO₂)。它们像训练有素的“微米级填缝工”,在旋涂过程中精准地沉降、填充金字塔之间的深谷,有效抚平了基底表面的剧烈起伏。

“这相当于在险峻的峡谷间铺设了一层稳定的缓冲带,”一位业内资深技术专家评价道,“用二氧化硅纳米球这种低成本、易获取、工艺兼容性强的方案,一举解决了钙钛矿在工业纹理硅上生长的界面工程难题,是迈向大规模产业化的关键一步。”相较于此前研究中使用的氧化铝纳米颗粒或聚合物材料,二氧化硅纳米球凭借其物理特性,在填充效果和工艺简便性上更具优势。

效率登顶,稳定无忧
在二氧化硅纳米球平整化的“地基”上,研究人员精确构筑了电池各功能层:包括关键的自组装分子层(SAM)、钙钛矿吸光层、电子传输层等。最终,这块面积1平方厘米的串联电池,在标准测试条件下,效率成功突破33.15%,效率数据经权威认证。

更令人振奋的是其卓越的稳定性表现。经过严苛的1000小时连续测试,新电池仍保持了91.7% 的初始效率。而作为对比,使用传统亚微米纹理硅(STS)制备的同类串联电池,效率则衰减至78.4%。这充分证明了二氧化硅纳米球修饰策略对强化“埋藏界面”、提升器件长期可靠性的显著效果。

图片

为何这项突破意义重大?

工业纹理硅(ITS)的完美兼容:直接采用现有成熟硅电池生产线上的标准硅片,无需颠覆性改造,大幅降低了技术升级的门槛和成本,产业化前景极其明朗

二氧化硅纳米球方案的高效实用:材料易得、工艺简单、效果显著,是解决界面问题的高性价比方案

33.15%的效率标杆:将实用化尺寸的钙钛矿-硅串联电池效率推向了前所未有的高度,逼近理论极限,大幅提升了单结硅电池的效率天花板。

稳定性突破:解决了高纹理基底上钙钛矿器件稳定性差的痛点,为商业化应用扫除关键障碍。

当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时,中国团队已将标杆提升至33.15%。这不仅仅是实验室记录簿上的数字跃升,它预示着度电成本(LCOE) 存在进一步下探的巨大空间。行业分析普遍认为,此类高效稳定技术若成功导入量产,有望推动光伏发电成本再降10%-15%。

从技术引进到自主研发,再到如今的核心技术引领,中国光伏产业正以持续的硬核创新定义未来。33.15%的高效电池背后,是微米级金字塔峡谷间的精妙填平,更是中国科研面向世界科技前沿、解决产业化真问题的坚实足迹。下一次阳光普照,我们所用的每一度清洁电力,其成本或许正因这些“冰山”之上的中国智慧而悄然改变。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/18/50006339.html
责任编辑:周末
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
吉林大学董庆锋团队Joule:25.58%效率!热冲击外延策略,空气条件挂突发实现高取向钙钛矿同质结生长来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-04-28 09:25:58

论文概要2026年4月22日,吉林大学董庆锋团队在《Joule》上发表了题为“Rapidepitaxialgrowthofperovskitehomojunctionsviathermalshockforair-processedphotovoltaics”的论文。本研究提出“溶剂介导热冲击外延”策略,在空气中首次实现了钙钛矿3D/3D同质结的快速外延生长。最终器件实现了25.58%的光电转换效率,为同质结钙钛矿电池最高报道值,并在高温高湿及长时间光照等严苛老化测试中展现出卓越的稳定性。图2A的极图初步显示新薄膜有极强取向。图5B的电流-电压曲线表明,PHJ器件的冠军效率达到25.58%,开路电压和填充因子均全面领先。

关于征集光伏行业关键核心技术专利竞争态势瞭望研究需求与建议的通知来源:中国知识产权研究会 发布时间:2026-04-26 16:47:42

为充分响应行业共性问题和诉求,促使研究成果紧扣创新主体的实际需求,现面向钙钛矿太阳能电池、光储融合产业链相关企业、高校、科研院所公开征集研究需求及诉求建议。具体事项通知如下:一、研究目标本研究旨在深度研判钙钛矿太阳能电池与光储融合技术的全球专利技术竞争格局,系统分析两个领域专利相关的关键问题,为行业创新主体战略决策与相关政策制定提供高质量研究支撑,研究形成的部分成果将公开发布。

再创效率新高!东方日升钙钛矿叠层电池技术获重要突破来源:东方日升 发布时间:2026-04-22 14:41:51

近日,东方日升新能源股份有限公司在高效光伏电池研发领域取得新成果。公司研发团队在异质结硅基钙钛矿叠层电池技术上获得重要进展,所制备的1cm面积电池转换效率达到31.95%,开路电压为1.988V。此次效率提升基于公司在异质结和钙钛矿两大技术路线上长期、深入的研究积累。经优化后的叠层电池已获得权威机构认证的31.95%光电转换效率。此次效率进展,进一步巩固了东方日升在高效光伏技术研发方面的竞争力。

美国Tandem PV钙钛矿/晶硅叠层光伏中试线正式投运!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-04-22 14:15:50

近日,TandemPV宣布其位于美国加利福尼亚州弗里蒙特的钙钛矿叠层中试线正式投运,标志着其自主研发的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池组件迈入规模化量产验证阶段。目前,TandemPV已开始生产首批组件,首批商业化订单计划于2026年交付验证;公司同步推进量产计划,目标于2028年实现全大规模化生产。

31.73%!华柔光电全钙钛矿叠层电池再突破来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-04-17 06:33:11

近日,华柔光电技术团队研发的全钙钛矿叠层电池经国家光伏产业计量测试中心认证,光电转换效率达到31.73%,单电池开路电压达到2.224V。华柔光电凭借在单结钙钛矿电池和全钙钛矿叠层电池领域的深厚技术积累,建立了从基础材料研发到器件制备的完整技术体系。

港城大&剑桥团队赋能钙钛矿电池量产来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-04-16 09:19:00

近日,香港城市大学曾晓成&朱宗龙&剑桥大学SamuelD.Stranks团队在Nature上发文,提出了一种自主闭环框架,将机器学习machinelearning驱动的材料发现与自动化制造平台相结合,用于可重复制备钙钛矿太阳能电池。研究发现新型钝化分子5ANI,制备出认证效率达27.18%电池,并在1200小时连续运行后保持98.7%的初始效率,器件可重复性较人工提升近5倍。为钙钛矿光伏技术的产业化提供了“AIforScience”驱动的解决方案。

总投资1亿!又一光伏项目落户安徽来源:光伏产业网官微 发布时间:2026-04-07 09:22:29

近日,总投资1亿元的钙钛矿真空镀膜装备项目正式签约落户安徽省合肥市新站高新区。据悉,该项目已入驻高端光学膜生产基地,建设专业化钙钛矿真空镀膜装备生产线,重点研发制造真空蒸镀及退火设备、磁控溅射设备、原子层沉积设备等核心装备,打造从核心设备研发制造到整线设计交付的一站式产业解决方案。钙钛矿太阳能电池是全球光伏产业的前沿赛道,镀膜设备作为核心环节,价值量占比居首,直接决定产业规模化发展水平。

协鑫科技:2025年营收144.25亿元,颗粒硅、钙钛矿迎突破性进展来源:索比光伏网 发布时间:2026-03-31 17:18:59

3月30日,协鑫科技发布2025年经审核全年业绩,公司营业收入达到144.25亿元,毛利同比转正至13.36亿元。2025年6月,全球首个吉瓦级钙钛矿产业基地在昆山正式投产,标志著该技术彻底跨越实验室到商业化的“天堑”。依托朱雀二号遥三运载火箭,协鑫科技圆满完成全球首次空间在轨试验,验证了极端宇宙环境下极致的稳定性。

协鑫集成牵头启动三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试标准化体系编制来源:协鑫集成 发布时间:2026-03-30 08:46:27

基于BC电池的三端钙钛矿叠层技术因无需严格电流匹配、兼顾成本与灵活性的优势,成为企业研发热点。近日,由协鑫集成牵头,联合苏州大学、扬州大学编制《三端晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池标准化测试体系建设与性能验证》。同时,也能引导产业链协同攻关,加速三端叠层电池从实验室走向规模化量产,为光伏行业降本增效与高质量发展提供重要支撑,积极填补行业空白。

薄如纸!转换效率高达27.98%,瓯海这家企业刷新世界纪录来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-03-27 09:13:33

近日,温州市国家大学科技园孵化企业——华柔光电科技(温州)有限公司传来重磅喜讯:其自主研发的单结钙钛矿太阳能电池,经国家光伏产业计量测试中心权威认证,在标准太阳光照射下,光电转换效率达27.98%,刷新该技术路线的世界纪录。目前,其在轻质柔性衬底上开发的钙钛矿电池效率已超过25%。据悉,华柔光电深耕柔性钙钛矿技术十余年,于2023年9月正式入驻温州市国家大学科技园。

总投资5000万元!山西一钙钛矿项目备案获批来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-26 17:18:34

据山西政务服务平台发布信息,光语能源钙钛矿光伏及产业化应用技术研发项目于3月24日完成备案审批。2026年3月23日,杭州市余杭区2026年度第一批创新创业项目评审结果正式公布。项目成果不仅为我司在新能源领域的持续技术创新奠定了坚实基础,更为提升钙钛矿光伏组件量产效率与长期稳定性、推动光伏产业全流程智能化升级提供了核心技术支撑。