叠层太阳能电池

▲低碳院在钙钛矿基薄膜叠层太阳能电池领域重要研究成果发表在《NatureEnergy》在当今全球能源转型和“双碳”目标的推动下，高效、绿色、低碳的新能源技术成为关键。依托国家能源集团科技创新项目，低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池，该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。

近日，国家能源集团低碳院与北京理工大学合作发表论文“Inhibiting defect passivation failure in perovskite for perovskite/Cu(In,Ga)Se2 monolithic tandem solar cells with certified efficiency 27.35%”见刊《Nature Energy》(影响因子60.1)，标志着低碳院在新一代太阳能电池领域取得重要研究进展，双方合作开发的钙钛矿-铜铟镓硒薄膜叠层太阳能电池获得了27.35%的转换效率，超过了近期美国国家可再生能源实验室(NREL)公布的韩国团队26.3%的世界纪录。

在当今全球能源转型和“双碳”目标的推动下，高效、绿色、低碳的新能源技术成为关键。依托国家能源集团科技创新项目，低碳院成功开发出高性能钙钛矿基薄膜叠层电池，该电池具有突破传统单结电池理论效率极限的能力。

在钙钛矿太阳能电池商业化的进程中，实现大面积、高质量钙钛矿薄膜制备始终是一项挑战。近日，《AdvancedMaterials》发表最新研究，提出通过调控成核过程，在商业纹理硅电池基底上构筑高效率叠层太阳能电池，其效率高达28.28%，为钙钛矿/硅叠层器件的大规模制备开辟了新路径。

钙钛矿材料易于溶液处理，加上叠层结构的高效潜力和成熟的硅材料基础架构，使得钙钛矿/硅叠层在推进经济高效、高性能光伏技术方面极具吸引力。鉴于此，2025年7月13日四川大学赵德威&广东工业大学袁中柯于InfoMat刊发自组装单分子层加速钙钛矿/硅叠层太阳能电池的综述，本文概述了叠层器件中宽带隙钙钛矿子电池所用传统空穴传输材料的局限性。最后，重点讨论并评述了自组装单分子层在钙钛矿/硅叠层中的应用及其挑战。

氧化镍作为空穴传输层，通过磁控溅射沉积具有高稳定性、低成本、高重复性和可扩展性等优势，适用于钙钛矿及叠层太阳能电池。本研究苏州大学张晓宏和杨新波等人通过原位偏压等离子体处理重构溅射NiO表面，实现了更光滑、更致密的表面形貌及可控的Ni/Ni比例。BPT处理显著提升了NiO的电导率，抑制了非辐射复合，优化了能带排列，并促进了钙钛矿的结晶性。