结果,他们实现了柔性全钙钛矿叠层太阳能电池的PCE为27.5%和大型柔性模块的认证效率23%,几何填充系数为95.8%。他们还通过对孔径面积为~804cm2的柔性宽带隙钙钛矿组件进行狭缝涂覆,展示了在大气环境条件下工业可扩展性。这项工作有助于缩小柔性和刚性钙钛矿串联之间的效率差距,并为可扩展、高性能的柔性光伏技术探索一条实用的路线。
一道新能CTO宋登元博士受邀参会,并发表了“钙钛矿/TOPCon四端叠层技术:光伏产业升级的必然方向”的特邀讲演,分享了一道新能在钙钛矿/TOPCon四端叠层技术科研与产业化进展。宋登元博士进一步指出,相较于两端钙钛矿/晶硅叠层电池,四端钙钛矿/晶硅叠层电池有更为明显的优势,成为光伏产业升级的必然方向。2025年6月,一道新能在上海SNEC大会上发布了26.8%效率的2.82平米的TSiP2.0钙钛矿/TOPCon四端叠层巨幕组件。
微米级厚度的Sn-Pb层对最大化吸收至关重要,但高浓度前驱体溶液常导致不均匀结晶、化学计量失衡和载流子扩散长度受限。性能全面提升:实现微米级厚度Sn-Pb薄膜载流子扩散长度达11μm,单结效率24.2%,叠层效率29.3%,稳定性提升4倍。
稳定高效的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的快速发展需要合适的测量方法来量化其电学损失。本文提出了一种子电池分辨的Suns-VOC测量方法,用于量化传输损失;以及空间分辨的Suns-PLSuns-PL成像测量方法,用于量化填充因子和选择性损失。此外,我们明确了损失机制的术语,以便清晰识别电学损失。文章亮点:1.提出子电池分辨的Suns-VOCSuns-VOC测量方法:首次实现对钙钛矿-硅叠层电池中各子电池的传输损失进行精确量化,避免了传统方法中因反向偏压导致的钙钛矿降解问题。
8月27日,钙钛矿层的不均匀性是制约大面积钙钛矿太阳能电池性能提升的关键瓶颈。通过调节剪切流强度,可调整由局部浓度差异引起的表面张力梯度,进而抑制马拉戈尼效应,最终获得均匀的钙钛矿薄膜。基于此,钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了27.36%的效率,而钙钛矿组件则达到了21.83%的效率。
01研究背景与挑战柔性钙钛矿太阳能电池与刚性基底太阳能电池相比,柔性钙钛矿电池尤其是大面积模块的效率仍显著落后。03文章图文信息Figure1:添加剂辅助原位刮涂策略图1|添加剂辅助原位刮涂技术a.柔性基底上宽带隙钙钛矿薄膜埋藏界面的扫描电镜图像。箭头指示最大功率连续涂覆样品相较于对照组钙钛矿薄膜的峰位移方向。Figure4:柔性单结与叠层电池器件性能图4|柔性钙钛矿器件的性能与光电特性。
最终,钙钛矿/硅叠层器件实现31.57%的卓越效率,跻身当前TSCs最高水平,并在户外条件下展现出色长期稳定性。该研究为有机添加剂开发和TSCs优化提供了创新视角,相关成果以“Amphotericcoplanarconjugatedmoleculesenablingefficientandstableperovskite/silicontandemsolarcells”为题发表于NatureCommunications。结论展望本研究通过设计两性共面共轭分子MBC,实现了钙钛矿/硅叠层太阳能电池31.57%的高效率与优异稳定性,成功解决了纳米纹理衬底上厚膜钙钛矿的质量瓶颈。
在钙钛矿太阳能电池的研发车间里,一组数据始终牵动着技术人员的神经:单结钙钛矿电池的实验室效率已逼近30%,但一旦进入叠层结构,效率提升就像遇到了无形的天花板 —— 不少团队花费数月优化的方案,最终可能只换来0.5%的效率增长。叠层效率提升,这个看似只是 “数值增加” 的问题,实则是钙钛矿技术从实验室高指标走向产业高功率的必答题。
当实验室里0.1平方厘米的钙钛矿电池效率突破31%时,某企业量产线上1.2米×2.4米的组件效率却始终徘徊在18%-20%——这组对比数据,道出了钙钛矿产业化最现实的困境。某钙钛矿企业曾将实验室工艺直接移植到卷对卷生产设备,结果薄膜厚度偏差超过5%,电池效率一致性下降15%,最终不得不暂停产线改造。正在进行的工信部第三届能源电子产业创新大赛——“钙钛矿与叠层技术专题赛”针对核心瓶颈之一——量产工艺向全球寻求最后一公里的解决方案!
钙钛矿/硅叠层太阳能电池为实现太阳能转换领域无与伦比的效率与成本效益提供了最先进的解决方案。最终,所制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.57%的超高效率,跻身叠层太阳能电池效率最高水平之列,同时在户外条件下展现出卓越的长期稳定性。本研究为有机添加剂的开发及叠层太阳能电池的优化提供了创新性视角。