28%！钙钛矿晶硅叠层组件效率再突破！

近日，东方电气集团所属东长研究院、东方光能联合攻关打造的5千瓦钙钛矿-晶硅两端叠层光伏户外实证示范电站在甘肃酒泉正式投运，标志着我国新一代高效光伏技术从实验室研发阶段向户外规模化实证示范实现关键突破。

在这股绿色浪潮中，BIPV正从单一的发电设备，演变为与建筑深度融合的“绿色皮肤”，成为零碳园区建设的核心力量。从园区大门到办公楼幕墙，从停车场顶棚到人行廊道，BIPV技术正全面覆盖园区的每一个角落。这些项目案例证明，通过科学设计和合理布局，仁烁光能BIPV不仅能够满足园区的部分甚至全部用电需求，还能提升建筑能效，改善室内环境，真正实现能源生产与建筑功能的一体化。

近日，东方电气集团所属东方光能、东长研究院联合攻关打造的5千瓦钙钛矿-晶硅两端叠层光伏户外实证示范电站在甘肃酒泉正式投运，标志着我国新一代高效光伏技术从实验室研发阶段向户外规模化实证示范实现关键突破。针对钙钛矿材料的高温敏感性，团队采用了适配叠层电池的低温串焊与封装技术，有效降低热应力对钙钛矿层的损伤，成功研制出2384毫米×1303毫米钙钛矿-晶硅两端叠层光伏组件，实现从研发向工程示范的跨越。

2025年12月23日，由南京市工业和信息化局举办的“宁工品推”智能电网产业专场对接会顺利举行。本次活动旨在推动钙钛矿产品的场景建设和产品推广，助推智能电网产业发展。以本次对接会为契机，各方将深化政企联动与产业链协同，聚焦仁烁光能等龙头企业技术辐射效应，推动钙钛矿光伏等前沿技术在更多场景的商业化应用，助力南京智能电网产业成为地方经济转型升级的重要引擎。

最终，最优WBGPSC实现了VOC=1.29V、JSC=20.0mAcm、FF=82.8%和PCE=21.27%，对应Shockley–Queisser电压极限的92.8%。这些结果表明，协同缺陷钝化与能级调控对于释放WBG钙钛矿的完整电压潜力均至关重要。研究亮点：突破性电压表现：通过协同表面处理，宽禁带钙钛矿电池开路电压达1.29V，实现Shockley–Queisser理论极限的92.8%，为同类器件中最高之一。高效叠层集成：经处理的宽禁带钙钛矿作为顶电池，与硅底电池组成叠层器件，实现26.8%的光电转换效率与1.91V的高开路电压，展示其在实际叠层光伏中的应用潜力。

本研究中山大学毕冬勤等人首次设计并引入一种新型SAM分子——9--9H-咔唑，其具有共轭邻苯二酚锚定基团，应用于锡-铅钙钛矿电池中。此外，DOPhCz加速空穴提取并减少器件工作过程中的化学扰动。应用于全钙钛矿叠层电池时，效率达到28.30%。高效稳定全钙钛矿叠层电池：基于DOPhCz的Sn-Pb子电池效率达24.17%，全钙钛矿叠层效率达28.30%；在最大功率点连续运行500小时后仍保持80%初始效率，界面与运行稳定性显著优于2PACz体系。

论文概览宽带隙钙钛矿的稳定性是实现高效钙钛矿/硅叠层光伏器件的关键，但由于宽带隙钙钛矿中卤化物偏析导致的不稳定性仍然是一个重大挑战。结论展望本研究创新性地提出了一种离子位点竞争策略，通过精心设计的多Cl-源前驱体组分优化，实现了Cl离子在钙钛矿晶格与间隙位点的可控分布。

论文概览宽带隙钙钛矿太阳电池是叠层光伏器件的关键组成部分。然而宽带隙钙钛矿中较高的溴离子含量容易导致复杂的结晶过程和薄膜质量的降低。光稳定性测试中PA改性器件在1000小时连续光照老化后保持90.1%初始效率，远超对照组，证明2D钙钛矿通过结晶调控与相分离抑制实现钙硅叠层器件光电转换效率和长期稳定性的协同突破。这项工作为制备高质量宽带隙钙钛矿以及高性能钙硅叠层太阳能电池提供了重要的材料设计以及工艺路线指导。

宽带隙甲脒铅溴钙钛矿太阳能电池在单结吸收体实现无辅助光驱动水分解方面具有潜力。FASCN促进钙钛矿晶粒长大，PDAI减少表面缺陷，共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物优化电子传输层，改善能级对齐并降低界面能量损失，使小面积器件的开路电压从1.41V提升至1.60V，能量转换效率达9.4%。研究亮点：双重钝化协同增效：体相添加FASCN促进晶粒生长，表面处理PDAI钝化界面缺陷，显著抑制非辐射复合，开路电压提升至1.53V。

我们深入研究了BPAH对ETL能级和迁移率的影响，并揭示了其与发光层之间的强相互作用，有效钝化了发光层表面缺陷，促进了电荷传输与辐射复合。研究亮点：一分子双功能：BPAH实现ETL能级调控与界面钝化BPAH分子插入POT2T分子间隙，改善π-π堆叠，提升电子迁移率；其咪唑基团与发光层中未配位Pb配位，增强铅-卤键结合力，有效抑制卤离子迁移与界面缺陷。

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料，能够调控能级、提升电荷提取效率，并改善器件效率与稳定性。其中，基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键，作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。