南开大学王鹏阳&张晓丹AFM:高效单片无机钙钛矿/硅叠层太阳能电池的增强界面性能

来源:知光谷发布时间:2025-10-23 08:47:56

无机钙钛矿因其良好的热稳定性及光照下抑制相分离的特性,成为硅基叠层太阳能电池理想的顶电池材料。然而,不理想的空穴提取和非辐射复合导致其存在显著的电压和填充因子损失。

本文南开大学王鹏阳和张晓丹等人开发了一种弱p型材料——乙二胺乙酸甲胺(EDTA-N)与氧化镍(NiOxx)结合作为空穴选择性层。EDTA-N作为CsPbI33与NiOxx之间的桥梁,有效增强了从CsPbI33到NiOxx的载流子提取,并促进了高质量无机钙钛矿薄膜的后续生长。此外,EDTA-N可与底部界面的未配位Pb2+2+配位,抑制界面非辐射复合。同时,CsPbI33与NiOxx之间形成的梯度能级排列进一步提升了开路电压。基于此,CsPbI33无机钙钛矿太阳能电池实现了21.52%的光电转换效率,无机钙钛矿/硅叠层电池更是创下27.92%(认证效率27.18%)的纪录。

在空气中未封装条件下,该叠层电池在连续光照500小时后仍保持96.89%的初始效率,在85℃氮气环境中加热1000小时后仍保留87.48%的初始效率。

文章亮点:

  1. 界面能级梯度与缺陷钝化:通过EDTA-N构建CsPbI33/NiOxx之间的梯度能级排列,增强空穴提取,并有效钝化未配位Pb2+2+,显著抑制非辐射复合。
  2. 高效率记录:单结无机钙钛矿电池效率达21.52%,叠层电池效率突破27.92%,均为当前报道的最高水平。
  3. 卓越稳定性:未封装器件在空气中连续光照500小时及85℃加热1000小时后,分别保持96.89%和87.48%的初始效率,展现出优异的操作与热稳定性。

S. Wang, H. Sun, P. Wang, et al. “ Enhanced Interface Properties for Efficient Monolithic Inorganic Perovskite/Silicon Tandem Solar Cell.” Adv. Funct. Mater. (2025): 2420249.

https://doi.org/10.1002/adfm.202420249


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/23/50010766.html
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
全球首张!极电光能钙钛矿组件获TÜV莱茵盐雾测试认证证书来源:极电光能 发布时间:2026-01-16 11:41:12

1月15日,极电光能再度迎来里程碑时刻:全球权威检测机构德国莱茵TÜV集团向极电光能颁发全球首张钙钛矿组件盐雾测试认证证书。这不仅是对极电光能产品可靠性的权威认可,更标志着钙钛矿光伏技术已初步具备进军海上光伏市场的产品力,技术价值实现重要跃升。极电光能也成为钙钛矿领域全球首家通过此认证的企业。

天合光能钙钛矿晶硅叠层组件再刷世界纪录,助推商业航天发展来源:天合光能 发布时间:2026-01-15 08:55:17

1月14日,天合光能(688599.SH)光伏科学与技术全国重点实验室宣布,锚定太空光伏,光伏技术再次实现关键性跨越:实验室以886W的成绩刷新了3.1 ㎡大面积钙钛矿/晶体硅叠层组件功率世界纪录,同时在钙钛/P型异质结(HJT)叠层电池研发效率上取得重大突破。至此,天合光能已累计38次创造和刷新世界纪录,在抢占稀缺轨道资源、支撑全球实时智能响应体系建设的进程中,树立高效能源供给新标杆。

协鑫集成王皓正:三端钙钛矿叠层电池破局效率天花板,产业化落地进入攻坚期来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-14 14:57:04

1月14日,碳索2025·第四届光能杯创新分享会在苏州举行,协鑫集成研发总监王皓正博士发表主题演讲,深入解析“钙钛矿叠层电池产业化的必然趋势”,系统阐述三端叠层架构的技术优势、工程化难点及突破路径,为行业突破效率天花板、实现高质量产业化提供关键思路。

沈文忠:晶硅主导+非银替代+叠层突破 光伏技术迭代趋势明朗来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-14 11:26:42

沈文忠指出,晶硅光伏凭借资源丰富、效率稳定、成本可控的综合优势,市场占比已达98%以上,且未来5年仍将保持绝对主导地位。技术融合是下一代电池发展的核心趋势。沈文忠强调,TOPCon、异质结与xBC的技术融合将催生THBC等新型电池结构,通过优化钝化层与电极设计,量产效率有望突破28%,成为晶硅电池的终极方案之一。沈文忠总结说,光伏产业已迈入“穿越周期、适者生存”的新阶段,技术创新仍是破局核心。

上海交大陈汉EES:29.58%!又是SAM与钙钛矿间的分子桥接剂!高效光稳定全钙钛矿叠层电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2026-01-14 08:51:49

上海交通大学陈汉等人引入一种分子桥接剂,它既能与SAM基底共轭,又能与钙钛矿表面配位,从而增强空穴收集异质界面处的化学与电子耦合。通过这一策略,获得了光稳定、带隙1.76 eV、光电性能提升且晶格稳定的钙钛矿吸收层,使单结钙钛矿太阳能电池实现20.79%的光电转换效率(认证值20.35%)。当该电池与1.25 eV的Sn-Pb钙钛矿底电池集成时,所得两端单片全钙钛矿叠层太阳能电池效率达29.58%,且封装器件在960小时连续最大功率点运行后仍保持初始效率的90%。

华东师范大学方俊锋最新Nature Communications:一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2026-01-14 08:37:34

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,开发了一种策略,将铅粉作为前驱体,并进行PbF₂后处理,分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合,使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中,不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下,85°C 运行 550 小时后,电池仍能保持其初始效率的60%。

又一钙钛矿合资公司将成立!晶科×晶泰签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-01-08 11:25:48

近日,晶科能源宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。基于双方坚实的技术基础与合作规划,晶科能源预计钙钛矿叠层电池有望在未来三年左右迈向规模化量产。

晶科能源入股!AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议签约落地来源:东吴光伏圈 发布时间:2026-01-08 10:47:00

近日,晶科能源与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳电池合作研发,通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

晶科能源与晶泰科技签署AI高通量叠层太阳能电池项目合作协议来源:晶科能源 发布时间:2026-01-08 10:22:16

全球极具创新力的光伏企业晶科能源近日宣布,与人工智能+机器人赋能研发创新的平台型企业晶泰科技签署战略合作协议,双方将共同成立合资公司,推进基于AI技术的高通量钙钛矿叠层太阳能电池合作研发。此举标志着两家在不同技术领域的领军者强强联合,正式开启在钙钛矿叠层等下一代光伏技术领域的深度协同,旨在通过“AI+机器人”重塑光伏研发范式,加速颠覆性技术的研发与产业化进程。

顶尖智慧汇聚前沿:协鑫集成博士后工作站攻坚钙钛矿叠层“制高点”来源:协鑫集成 发布时间:2026-01-08 09:01:20

1月5日,由协鑫集成晶硅研究院主办的博士后进站仪式暨钙钛矿叠层技术专题汇报在苏州协鑫能源中心成功举办。此次活动意义非凡,它不仅是协鑫集成在光伏前沿科技研发征程上的重要里程碑,更标志着企业在高端人才培养领域迈出了坚实有力的一步,进一步织密了企业与顶尖高校、政府机构之间的协同创新网络。

晶科能源:贱金属方案预计2026年实现规模放量,太空光伏2035年后可规模化部署来源:口袋光伏 发布时间:2026-01-07 11:35:57

此次创纪录电池整合多项自主研发核心技术创新,包括新型钝化接触技术、超低光学寄生吸收技术、新型金属化方案。多项技术协同发力将电池转换效率推至27.79%新高,进一步夯实TOPCon作为主流电池技术路线的地位。我们认为,这是公司以TOPCon技术为核心,持续深耕、厚积薄发的新高度和集中体现。TOPCon技术平台具有持续提效可行性与巨大潜力,且可与下一代钙钛矿叠层技术完美融合,助力公司持续引领行业技术创新的雄心。

新闻排行榜
本周
本月