钙钛矿组件进展看这篇!上海交大戚亚冰院士领衔:高效率钙钛矿太阳能组件(转换效率>20%):从实验室到产业化的跨越

来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建发布时间:2025-08-06 14:17:28

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发表日期:August 01, 2025

第一作者:Xuean Liu

通讯作者:合肥工业大学Guoqing Tong,冲绳科学技术大学院大学Luis K. Ono,合肥工业大学Yang Jiang,Yabing Qi

钙钛矿太阳能组件(PSMs)的效率已突破20%,但在产业化放大过程中仍面临关键挑战。小面积器件(<100 cm²)可通过旋涂法和可控环境实现优化,而大面积制备却受限于薄膜不均匀性、激光划线死区及制程中的材料降解等问题。当前研究聚焦于刮涂、狭缝涂布和气相沉积等可扩展技术,但随着组件尺寸增大,薄膜均匀性和结晶控制恶化导致串联电阻升高、分流电阻下降,造成效率显著衰减。

本文综述了效率超20%的PSMs最新进展,涵盖单结组件、钙钛矿/钙钛矿叠层组件及硅基/钙钛矿组件在学界与工业界的研究动态。首先对比分析两类主体研发高效PSMs的技术异同,探讨组件设计与制备工艺;其次评估不同结构、尺寸PSMs的效率表现,对学术成果与产业实践进行横向比较;最后从提升效率和稳定性的角度,展望推动PSMs商业化应用的未来路径。

图1、单结钙钛矿组件的效率统计

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图2、钙钛矿叠层组件的效率统计

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图3、大面积钙钛矿太阳能组件:结构设计与制造可扩展性

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图4 工业级钙钛矿太阳能组件的集成优化方案

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图5 高效钙钛矿太阳能组件的多维度优化

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图6 钙钛矿太阳能组件中界面分子工程对载流子管理的调控

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图7 高性能钙钛矿太阳能组件中空穴传输层的界面工程优化

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图8 高效钙钛矿太阳能组件的多级界面工程优化

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图9 大面积钙钛矿太阳能组件的可扩展加工技术创新

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图10 高质量钙钛矿太阳能组件的新型加工技术

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图11 稳定钙钛矿太阳能组件的材料与界面工程优化

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图12 全钙钛矿叠层组件:效率突破与产业化进程

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图13 钙钛矿/硅叠层太阳能电池:结构设计、界面工程与可扩展性研究

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原文:https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(25)00237-5

责任编辑:周末
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