近日,东南大学电子科学与工程学院李崇文教授团队在钙钛矿/硅叠层太阳能电池方面取得重要进展。本文香港理工大学杨光、李刚联合东南大学李崇文、北卡罗来纳大学教堂山分校黄劲松等科学家综述了钙钛矿/硅叠层太阳能电池的最新研究进展,重点关注效率、稳定性和规模化三大关键领域,并对未来发展方向和商业化前景进行了展望。文章亮点效率突破与损失机制:钙钛矿/硅叠层太阳能电池的经认证的实验室效率超过34%。
为了突破这一天花板,科学家们正在探索钙钛矿硅叠层太阳能电池,它们结合了钙钛矿顶层和硅底层,可以捕获更广泛的阳光并有望获得更高的性能。他们表明,钙钛矿顶部电池的表面钝化可以在纹理硅上进行,这种类型已经用于大规模生产。同时,这种不平坦的表面使得钙钛矿层难以顺利应用。钝化在钙钛矿中的工作方式不同研究人员还揭示了钝化在不同材料之间的行为方式的差异。在钙钛矿中,它会影响整个吸收层。
作为Jakson集团旗下企业,JaksonEngineers公司正投资800亿印度卢比在中央邦的马克西工厂建设一座6GW光伏硅片、电池和组件一体化工厂。项目二期将投资逾600亿印度卢比,建设一座6GW的光伏硅片厂,同时电池和组件产能各新增3GW。首批组件预计将于2026年5月投产,电池将于2026年9月投产,助力印度实现“自立的印度”愿景,届时将成为该州最大的太阳能电池组件制造投资项目。
研究意义解决WBG钙钛矿核心问题:首次通过Cl诱导中间相实现卤化物均匀分布,克服Br/I分相难题。该工作不仅揭示了Cl诱导中间相对结晶路径的调控机制,也为高效稳定钙钛矿/硅叠层电池的产业化提供了切实可行的材料设计与工艺方案。
研究人员制作的钙钛矿硅串联太阳能电池的图像。为了突破这一天花板,科学家们正在探索钙钛矿硅叠层太阳能电池,它们结合了钙钛矿顶层和硅底层,可以捕获更广泛的阳光并有望获得更高的性能。他们表明,钙钛矿顶部电池的表面钝化可以在纹理硅上进行,这种类型已经用于大规模生产。钝化在钙钛矿中的工作方式不同研究人员还揭示了钝化在不同材料之间的行为方式的差异。在钙钛矿中,它会影响整个吸收层。
论文概览华南理工大学陈军武、张连杰团队设计并合成了三种硅氧烷-卤代噻吩添加剂,成功应用于D18:L8-BO体系,实现了优异的纤维状形貌和空气中高性能加工。技术亮点分子设计创新:将疏水硅氧烷单元与卤代噻吩结合,兼具形貌调控与湿度耐受功能。TEM图像进一步证实纤维状形貌,Cl-Th-SiO样品结构最清晰。结论展望本研究通过理性设计硅氧烷-卤代噻吩添加剂,成功实现了高性能、高湿度耐受的OSC活性层加工。
通过减少载流子传输损失、提高选择性和抑制非辐射复合,可显著提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池的效率和稳定性。同时,这种场效应钝化提高了整个本征钙钛矿吸收层中的电子浓度,增强了导电性并减少了传输损失。最终,我们实现了高性能全绒面钙钛矿/硅叠层太阳能电池,在1-sunAML5G条件下实现了33.1%的转换效率,开路电压达2.01伏,并在红海沿岸表现出优异的户外稳定性。
硅异质结太阳能电池凭借纳米级本征a-Si:H层的表面钝化与电荷抽取双重特性,可实现超700mV的高开路电压,但前端ITO(透明导电氧化物)、本征a-Si:H(i层)和掺杂a-Si:H(p层)的寄生吸收会导致短路电流密度损失,部分抵消Voc带来的优势。
近期组件企业开工率变动不大,9月组件排产未见明显增长,与8月基本持平,传统旺季需求预计低于往年同期。出口方面,7月光伏组件出口约20.12GW,环比上涨4.7%,同比下降1.1%。价格方面,8月底至9月初,光伏组件市场整体呈现上游成本推动报价上涨,但下游需求接受度不足的态势。预计短期内,组件价格预计将进入短期横盘整理阶段,上涨和下跌空间均有限。
在此,我们使用一氧化二氮代替现有的CO2作为替代氧源,成功地为SHJ太阳能电池沉积了具有高结晶度的nc-SiOx:HFSF层。同时研究了N2O作为氧源对薄膜性能的影响。随着SHJ太阳能电池走向柔性制造,Jsc的限制变得更加明显。这一特性使得可以更灵活地适应选择性传输以提高太阳能电池的性能。