通威实现钙钛矿-硅串联太阳能电池31.4%的效率

来源:清洁能源视界发布时间:2025-09-16 15:55:56

通威股份光伏技术中心主导研发的钙钛矿-硅串联太阳能电池取得重大突破——经国家测量与测试技术研究院(NIMTT)与福建省计量研究所(FJIM)双认证,其全新电池结构实现了31.4%的转换效率,明显优于传统退火工艺对照组29.43%的效率表现。这一成果不仅刷新了行业纪录,也标志着我国在下一代高效光伏电池技术的产业化进程中迈出了关键一步。

图片

该电池采用宽禁带钙钛矿(1.73 eV)作为顶电池,与全纹理晶硅异质结(SHJ)底电池组合成双端叠层器件。其最大亮点在于团队开发出一种名为“顺序退火”的低温制备工艺。该工艺在常规环境条件下,通过精准调控退火温度与时间阶段,显著优化钙钛矿薄膜在纹理硅表面的覆盖性与结晶质量,实现了低缺陷、高均匀的保形生长,从而有效提升电池性能与稳定性。据通讯作者胡宇超介绍,该工艺全程在100–150℃的低温条件下进行,耗时不超过半小时,与现有异质结产线兼容性强,具备明确的产业化应用潜力。

长期以来,业界在商业化SHJ硅电池上制备宽禁带钙钛矿面临严峻挑战,尤其是湿、热条件对薄膜结晶和质量的影响。通威团队从相变机制和结晶动力学入手,提出“顺序结晶策略”,实现对有机卤化物扩散和钙钛矿再结晶的精细控制,最终成功制备出高性能功能层。该电池实现了1.905 V的高开路电压、81.20%的填充因子和20.30 mA/cm²的短路电流,性能指标达到国际领先水平。

在器件结构方面,p-i-n型钙钛矿子电池采用氧化镍(NiOx)与2PACz复合空穴传输层,并引入乙二铵碘(EDAI₂)进行界面钝化,电子传输层则使用C60/SnOx叠层结构。这些材料与工艺的选择不仅助力效率提升,也增强了器件的耐候性与工艺可实现性,兼顾了前沿性与工程化需求。

从实验室走向量产,通威已有清晰布局。自2022年第三实验室成立以来,其研发路线始终强调与现有异质结产线兼容。公司计划在今年建设兆瓦级中试线,重点攻坚大面积电池制备、激光划刻、低温金属化和组件长期可靠性等关键技术瓶颈。这一系列动作为该技术真正落地奠定了坚实基础。

在光伏技术从P型向N型、再向叠层迭代的进程中,通威的效率突破不仅代表一个数字的刷新,更凸显出中国光伏企业已逐步从技术追随转向部分领域的全球引领。在能源转型和“双碳”目标的大背景下,这类兼具高效率、低成本和可扩展性的技术,正在为光伏产业注入新动力,也为中国在全球新能源科技竞争中赢得更多话语权。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202509/16/50008666.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
隆基成为拜仁慕尼黑全球官方合作伙伴来源:隆基绿能 发布时间:2026-08-07 10:01:54

8月6日,隆基绿能与拜仁慕尼黑足球俱乐部在香港正式宣布建立全球官方合作伙伴关系。此次合作以“POWER ON, GAME ON”为主题,分别呼应隆基推动清洁能源普及的使命与拜仁追求卓越的竞技精神。作为全球光伏技术领军企业,隆基凭借晶硅-钙钛矿叠层电池35.5%的转换效率世界纪录及连续26个季度AAA可融资性评级,彰显其技术实力;拜仁则以百年历史、“Mia san Mia”文化及全球影响力成为体育标杆。双方将围绕联合推广、球迷互动及可持续发展展开协作,并探讨将隆基太阳能解决方案应用于拜仁训练设施等场景。该合作是隆基继柏林马拉松后本年度在欧洲体育领域的第二项重要布局,亦体现其高端户用品牌EcoLife在欧洲市场的深入拓展。

突破31%!钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池新纪录:双界面工程助力效率与稳定性双丰收来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-08-06 08:36:09

本文报道了我国科研团队在钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池领域取得的重大突破:通过创新性提出“双界面载流子传输工程”(DICTE)策略,同步优化底部(空穴侧)与顶部(电子侧)界面,成功将小面积器件效率提升至31.09%(认证30.57%),大面积器件达28.85%,并显著增强长期稳定性——未封装器件在氮气环境中储存3576小时后效率保持94%,70°C热老化960小时后仍超90%,最大功率点跟踪756小时后保持91%。研究针对CIGS表面粗糙导致钙钛矿成膜不均、界面能级失配及缺陷复合等核心瓶颈,分别采用双层NiOₓ空穴传输层实现保形覆盖与高效空穴提取,以及EDADI/p-F-PEAI双分子协同钝化改善电子传输与能带匹配,系统解决了效率与稳定性难以兼顾的难题,为叠层光伏实用化提供了新路径。(199字)

北京大学材料科学与工程学院周欢萍团队在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展来源:北京大学材料科学与工程学院 发布时间:2026-08-04 10:11:25

北京大学周欢萍团队针对钙钛矿太阳能电池因软晶格和低缺陷形成能导致的界面缺陷多、稳定性差等关键瓶颈,提出一种基于氩气/四氟化碳混合等离子体的表面工程新策略。该方法分两步实现原位界面重构:先以Ar等离子体物理刻蚀去除表面缺陷层,再利用CF₄等离子体产生的活性氟与未配位铅离子反应,构筑4–7纳米厚、连续致密且强键合的氟化铅钝化层。该钝化层显著降低界面缺陷密度(降幅约90%),提升载流子寿命与能级匹配,从而同步增强效率与稳定性。小面积电池效率达27.2%,100 cm²模组认证效率为23.5%;器件在高温、光照、紫外及循环老化等多条件下展现出优异长期稳定性。研究成果发表于《Science》。

通威受邀出席2026第四届DeCarbon低碳科学国际会议来源:通威集团 发布时间:2026-08-03 09:21:44

通威股份在青岛DeCarbon会议上发布钙钛矿-硅叠层电池重大进展:210半片电池效率达32.19%,组件功率突破776W;首创兼容HJT产线的两步法工艺,攻克绒面成膜难题;建成行业首条5MW试验线,获国家高层关注。展现中国光伏下一代技术引领力。

钙钛矿—有机叠层太阳能电池研究取得新突破来源:人民日报 发布时间:2026-08-03 09:13:49

本文报道了中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员团队在钙钛矿—有机叠层太阳能电池领域取得的重要进展。该团队成功研制出稳态光电转换效率达28.04%的新型叠层器件,成果发表于《自然》期刊。此类电池由宽带隙钙钛矿子电池与窄带隙有机子电池串联构成,旨在拓宽光谱响应、突破单结电池的理论效率极限。针对长期制约其性能的宽带隙钙钛矿前电池电压损失大、光照下易发生相分离及稳定性差等关键问题,研究团队提出“全阶段调控”策略,通过引入可光转换的添加剂分子,优化钙钛矿组分混合均匀性,并增强其与表面的结合力,从而显著抑制相分离、提升电压输出与运行稳定性。

《四川日报》丨通威的蓄势与跃升:从实现四川“零的突破”到全球唯一来源:四川日报 发布时间:2026-07-30 09:21:52

通威集团再登2026年《财富》世界500强(第464位),跃升15位,成唯一光伏主业上榜企业。面对行业深度调整,通威以“技术+一体化”双轮驱动:高纯晶硅全球第一、TNC 3.0量产、HJT破802W世界纪录、钙钛矿叠层达34.94%,并建成全球首个光伏“灯塔工厂”,海外组件销量暴增164%。

协鑫集成牵头启动《三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试方法》 团体标准首次编制来源:协鑫集成 发布时间:2026-07-27 15:17:47

7月24日,协鑫集成联合苏州大学、扬州大学,在苏州牵头召开《三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试方法》团体标准首次编制会议,标志着我国在该领域测试标准化实现“从0到1”的突破。针对当前三端叠层电池因缺乏统一测试规范导致数据不可比、产业化受阻的问题,标准将系统界定测试流程、参数定义与数据处理方法,并设计分级方案,适配研发与量产验证需求。该标准旨在提升测试可靠性,支撑国产装备与材料验证,推动国内规范与国际接轨,助力我国参与光伏国际标准制定。依托在柔性叠层电池领域的技术积累,协鑫集成近期自主研发的柔性晶硅钙钛矿叠层电池获CPVT认证,光电转换效率达33.44%,器件级比功率超2000W/kg,居全球第一梯队。(199字)

跨国合作!5GW钙钛矿/晶硅叠层光伏组件制造项目签约!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-23 09:00:43

本文报道了印度Rayzon Solar公司与美国Caelux公司达成五年战略合作,将在印度古吉拉特邦共建5吉瓦钙钛矿/晶硅叠层光伏组件制造基地。合作核心是将Caelux自主研发的“活性发电玻璃”技术——一种后端集成型、玻璃替代式钙钛矿薄膜方案——与Rayzon量产的TOPCon双面组件深度融合,实现28%的光电转换效率,并兼容现有产线,降低升级成本。项目依托Rayzon已获ALMM认证的两处生产基地,产品将满足印度PLI计划要求,具备参与各级政府招标资质。该合作响应印度“印度制造”及国家光伏制造战略,支撑其2030年500吉瓦非化石能源目标。首批样品已完成中试,预计2028年量产。此举亦标志Caelux全球化技术落地迈出关键一步,继北美合作后,在亚太市场形成双轨布局。(199字)

35.5%!隆基再次刷新晶硅-钙钛矿叠层电池效率世界纪录来源:隆基绿能 发布时间:2026-07-16 09:28:24

隆基绿能宣布晶硅-钙钛矿叠层电池效率达35.5%,创世界新纪录!该技术理论极限达43%,远超单结电池。年内屡破纪录,35.2%效率已入第68版《太阳能电池效率表》,大尺寸组件效率达31.4%,产业化进程加速。

Nature!钙钛矿-有机叠层电池效率28.04%刷新世界纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-15 10:04:38

本文报道了中科院化学所李永舫院士、孟磊研究员团队在钙钛矿-有机叠层太阳能电池领域的重大突破。针对宽带隙钙钛矿前电池存在的卤素相分离导致电压损失大、稳定性差等瓶颈,团队提出“全阶段调控”策略,设计并引入可光转换添加剂TDB分子:在成膜阶段稳定碘溴混合相,光照下原位转化为强锚定钝化分子,全程抑制相分离。由此制备的宽带隙子电池开路电压创同类纪录,与窄带隙有机后电池精准集成后,叠层器件获得28.80%的实验室效率和经第三方认证的28.04%稳态光电转换效率,刷新世界纪录;同时在625小时持续光照后仍保持90%初始效率。该技术兼具高效率与高稳定性,有望拓展至建筑、交通、可穿戴设备及航天等多元应用场景。(199字)

MSWay与Halocell Energy签署合作备忘录,联合攻关柔性钙钛矿太阳能电池技术来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-15 08:54:14

MSWay与Halocell Energy近日签署合作备忘录,双方将联合推进柔性钙钛矿太阳能电池的产业化。MSWay将为其提供自主研发的柔性透明电极(FTE)材料,该材料具备高透光率、优异导电性与强机械柔韧性,是提升钙钛矿电池电荷收集效率、耐用性及整体性能的关键组件。这些FTE材料将被集成至Halocell Energy基于卷对卷(R2R)工艺的可打印钙钛矿太阳能电池生产流程中,以加速轻质、高效柔性光伏产品的规模化制造。此次合作旨在开发面向高价值及新兴应用场景的灵活太阳能解决方案,既是MSWay拓展国际技术联盟的重要举措,也为其柔性电极技术进入全球下一代太阳能市场奠定基础。双方将持续协作,推动柔性光伏技术商业化进程,助力可持续能源产业发展。(199字)