新的双层钝化策略提高了钙钛矿硅叠层太阳能电池的效率和稳定性

来源:钙钛矿材料和器件发布时间:2025-10-15 13:45:25

卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT)、中山大学、剑桥大学、东方理工学院和韩华 Q CELLS GmbH 的研究人员报告了钙钛矿/硅叠层太阳能电池设计的突破,解决了该领域最持久的挑战之一—界面非辐射复合。

(消息来源:Nature Communications)

在钙钛矿/电子传输层界面减少界面非辐射复合仍然是实现高性能和稳定钙钛矿/硅叠层太阳能电池的关键挑战。研究分析了能量损失,并设计了双层钝化以增强叠层太阳能电池的性能和耐久性。实验结果证实,双层钝化策略能够精确调节钙钛矿的能级对齐,降低缺陷密度,并抑制界面非辐射复合。此外,ALD-AlOx在钙钛矿晶粒表面形成均匀薄膜,同时在晶界处形成岛状结构,为后续PDAI2沉积提供纳米尺度的局部接触区域。在作为离子扩散屏障的同时,该结构还促进适度的n型掺杂,并提高电荷提取和传输效率。结合AlOx/PDAI2处理的整体钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.6%的光电转换效率(认证值为30.8%),使用的是采用Q CELLS Q.ANTUM技术制造的工业硅底电池。此外,我们的器件在25°C下进行最大功率点跟踪1000小时后仍保持95%的效率。

基于这一研究方法,研究人员提出了一种针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池(TSCs)特定挑战的双层钝化策略。该策略采用原子层沉积(ALD)技术沉积的超薄AlOx(约1纳米)层以及位于钙钛矿吸收层与C60之间的丙烷-1,3-二胺碘化物(PDAI2)层。ALD-AlOx层可对表面缺陷进行均匀钝化,并抑制离子迁移,而PDAI2层可增强n型掺杂,提高电荷提取效率并抑制滞后现象。通过利用AlOx和PDAI2的互补优势,双层钝化策略同时解决了能量损失和稳定性的问题,在不影响离子传输动力学的前提下优化了界面特性。为验证该方法的有效性,我们制作了采用所提出双层钝化结构的单片钙钛矿/硅TSC。系统的能量损失分析表明,该策略显著降低了钙钛矿/电子传输层(ETL)界面的非辐射复合,提升了开路电压(Voc)并改善了填充因子(FF)。所得器件实现了31.6%的光电转化效率(具有认证效率30.8%,光活性面积1cm²),是利用工业硅底电池的钙钛矿/硅TSC中报告的最高效率之一,同时具备良好的操作稳定性,在1太阳光照(ISOS-L-1I)条件下最大功率点(MPP)跟踪1000小时后仍保持初始性能的95%。本研究凸显了我们的研究方法在指导高性能、稳定钙钛矿/硅TSCs设计中的潜力,并为解决串联光伏领域的类似挑战提供了框架。

责任编辑:wanqin
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
碳足迹服务商是做什么的?一文讲清碳足迹服务商的服务范围和选型要点来源:阳光慧碳 发布时间:2026-10-08 16:49:16

本文系统梳理了碳足迹服务商的核心职能、服务范围及选型逻辑。在欧盟CBAM实施和国内碳足迹标识认证加速落地的背景下,碳足迹已成企业出海与绿色转型的关键合规工具。文章指出,服务商主要分为认证核查型(如SGS、中环联合)、技术平台型(如阳光慧碳)和咨询服务型(如思誉碳探、碳为科技)三类,服务覆盖“算碳—管碳—减碳—交易”全链条,包括产品/组织碳核算与认证、供应链碳管理、减排方案设计、碳资产开发及数字化平台建设六大板块。选型需综合评估资质权威性、行业经验、数据能力、全链路服务能力与价格透明度五大维度。文末还结合不同企业需求,推荐了六家各具优势的代表性服务商,并强调优质服务商应助力企业将碳管理从合规成本转化为可持续竞争力。

JA Power Talk特别对话:太空光伏目前引发的三层产业创新来源:晶澳光储 发布时间:2026-09-30 09:29:16

晶澳p-HJT产品成功入轨太空实证,引发产业三层创新:技术端推进硅基与薄膜砷化镓协同发展;地面验证构建覆盖发射、入轨、变轨、运行四阶段新体系;计量标准加速落地,涵盖绝对值标定、尺寸串并联共识及空间数据评价体系,夯实太空光伏产业化根基。

关于浙江高创绿能科技公司年产10GW光伏复合边框和年产20000吨光伏焊带项目节能降碳报告基本情况的公示来源:余姚市人民政府 发布时间:2026-09-29 05:50:35

浙江高创绿能科技有限公司拟在余姚市投资建设年产10GW光伏复合边框和20000吨光伏焊带项目,总投资4.5亿元,新增设备379台(套)。项目建成后将形成上述两类光伏辅材的规模化生产能力。据节能降碳报告测算,项目达产后新增年综合能耗为2658.18吨标准煤(当量值),等价值为6164.21吨标准煤。为保障项目决策的科学性与民主性,余姚市人民政府于2026年9月28日至10月9日对该项目节能降碳报告的基本情况予以公示,接受社会监督。公示期间公众可通过指定电话或邮寄地址向能源管理科反馈意见。

目标效率29%!美印企业合作4GW钙钛矿叠层项目来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-24 09:00:27

印度GREW Solar公司与美国Caelux公司签署为期5年的商业化合作协议,共同推进4GW钙钛矿-硅叠层光伏组件在印度本土的量产,目标于2028年启动。合作核心是将Caelux的钙钛矿发电玻璃技术与GREW Solar的n型TOPCon电池(含G12R大尺寸平台)集成,开发高效率混合叠层组件,目标转换效率超过29%。此举标志着GREW Solar正式进入钙钛矿叠层技术领域,拓展其原有硅基技术布局,并确保产品符合印度ALMM认证要求。目前GREW Solar在拉贾斯坦邦拥有6.5GW组件产能(规划扩至11GW),并正在中央邦建设8GW电池及8GW硅片工厂。对Caelux而言,本协议使其全球合作总容量达19GW,此前已与印度Rayzon Solar和Navitas Solar各签约5GW。(199字)

8月全社会用电量再破万亿背后,藏着用电结构的“新”与“变”来源:新京报 发布时间:2026-09-23 15:07:21

8月全社会用电量达10332亿千瓦时,同比增长1.7%,用电负荷创历史新高至15.6亿千瓦。在气候因素导致城乡居民生活用电同比下降4.0%的背景下,第二、三产业成为增长主力:高技术及装备制造业用电增长7.2%,其中新能源车整车制造、电气机械等行业增速超12%;充换电服务业和互联网数据服务用电量分别激增51.2%和37.9%,反映绿色交通与人工智能算力需求快速扩张。1—8月累计数据显示,两类新业态用电合计达1842亿千瓦时,已接近居民生活用电量的六分之一。同期电力市场化交易电量同比增长15.2%,绿电交易稳步增长,凸显能源转型与机制改革协同推进。整体用电结构的“新”与“变”,真实映射了我国新旧动能转换加速、产业升级深化的经济转型进程。(199字)

锚定出海新标尺,通威联合编制的《一码通全球·金融助绿行——光伏组件产品数字护照(DPP)白皮书》顺利通过专家评审来源:通威股份 发布时间:2026-09-22 09:22:34

通威股份联合兴业银行成都分行发布《光伏组件产品数字护照(DPP)白皮书》,首创“金融+DPP”协同机制,系统破解欧盟ESPR等绿色贸易规则下的ESG合规、碳核算与供应链治理难题,提出“一产品一档案”落地路径与“通威实践”范式,获20余位权威专家高度评价并一致通过评审。

国内首次柔性钙钛矿光伏组件级在轨验证启动来源:炎和科技 发布时间:2026-09-18 08:41:14

9月17日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射快舟十一号遥三火箭,将天仪51星与52星送入预定轨道。其中,炎和科技自主研发的柔性钙钛矿光伏组件搭载天仪52星进入太空,正式启动国内首次组件级柔性钙钛矿光伏在轨工程化验证。该试验聚焦空间极端环境下的全工况考核,包括高真空、±100℃温度循环、高能粒子辐照及原子氧侵蚀等多因素耦合条件,重点评估组件在热循环疲劳、辐照退化和机械震动下的电学输出特性、连接可靠性与力学稳定性。所有核心性能参数通过星上遥测系统实时回传。区别于以往小尺寸器件的原理性验证,本次任务首次面向工程应用,覆盖电学、连接、力学三大维度,旨在填补国内商业航天领域柔性钙钛矿光伏在轨工程数据空白,标志该技术由实验室研究正式迈入工程化应用验证阶段。(198字)

点亮新首都!印尼首个山地光储一体化项目全容量并网背后的“中国方案”来源:安泰新能源 发布时间:2026-09-17 09:56:14

印尼新首都努桑塔拉首个山地光伏+储能项目投运,创印尼多项“第一”。面对复杂地形、严苛防腐、极限工期与高本地化率要求,安泰新能源定制铝合金支架系统,创新采用立柱可调设计、跨国协同供应链及螺旋管桩快装工艺,年发绿电9300万千瓦时,减碳10.4万吨,成为“一带一路”绿色标杆。

固德威正式发布巨蟹OASIS移动电站:移动,正在成为光伏电站的新变量来源:中华网 发布时间:2026-09-16 17:19:27

固德威正式推出巨蟹OASIS移动电站,旨在应对工程建设、矿区作业、农牧生产及偏远地区等流动性强、电网薄弱或离网场景下的能源需求。该产品突破传统固定式光伏电站限制,采用高度集成的可运输设计,实现快速部署、灵活转场与多次复用。系列产品包括OASIS Plus(91.2kWp,集装箱式,12小时完成整机部署)和OASIS Mini(5.7kWp,轻量化,两人1分钟即可展开),分别适配规模化与轻量级移动用能需求。依托“源—网—荷—储—智”协同架构,系统支持并网、并离网及纯离网三种运行模式,可构建适应不同电网条件的移动微电网。产品已在广州光伏展首次线下亮相,标志着固德威向多元化、场景化绿电解决方案迈出关键一步。(199字)

美国商务部最终对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能进口征收高额关税来源:路透社 发布时间:2026-09-14 08:52:30

美国商务部最终裁定,对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池及组件征收高额反倾销与反补贴关税,认定这些国家生产商存在倾销行为并获得不公平政府补贴。具体税率方面,三国反倾销税率分别为123.04%、94.36%和65.43%;反补贴税率则分别为126.09%、73.2%–173.7%和82.03%–153.67%。该调查由美国太阳能制造与贸易联盟发起,成员包括First Solar、韩华Qcells等本土企业。联盟称此举旨在维护公平竞争环境。下一步,美国国际贸易委员会将于10月14日裁定进口是否对国内产业造成实质性损害;若认定成立,商务部预计11月发布最终征税命令。此案延续了自2012年针对中国太阳能产品启动的长期贸易争端,反映了美国为遏制产能转移、保护本土制造业所采取的持续性贸易措施。(199字)

包头市:布局钙钛矿、叠层等新一代太阳能电池技术来源:包头市人民政府 发布时间:2026-09-11 08:49:42

包头市于9月8日发布《“十五五”时期推动清洁能源产业高质量发展行动方案》,旨在加快构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系,助力老工业基地绿色转型。方案提出到2030年实现新能源并网装机2400万千瓦、储能装机750万千瓦的发展目标,并围绕供给提升、储能扩容、风光制氢、传统能源清洁利用及生物质开发五大方向部署重点任务。在装备升级方面,强调做优晶硅光伏配套(如铝边框、多晶硅芯),同时前瞻性布局钙钛矿、叠层等新一代太阳能电池技术产业,推动技术迭代与本地化配套。此外,方案还系统规划了电网强化、氢能管网、充换电设施、创新平台建设及产业生态优化等支撑举措,突出以新质生产力引领清洁能源全产业链高质量发展。(199字)