硅太阳能

经过数十年持续研究，光电化学(PEC)水分解技术已实现超过10%的太阳能-氢能(STH)转换效率，跨过了早期商业化门槛。然而，要实现商业化，PEC系统需达到20%以上的STH效率，并具备长期稳定性和可扩展至实际面板尺寸的能力。尽管多光吸收体PEC系统可满足所需的电压和电流要求，但其结构复杂性和高昂制造成本限制了其广泛应用。

顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果：基于工业纹理硅基底，团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池，其光电转换效率高达33.15%。最终，这块面积1平方厘米的串联电池，在标准测试条件下，效率成功突破33.15%，效率数据经权威认证。经过严苛的1000小时连续测试，新电池仍保持了91.7%的初始效率。当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时，中国团队已将标杆提升至33.15%。

据外媒报道，T1Energy 宣布与材料科学巨头康宁公司签署长期供应协议，计划通过垂直整合模式构建从多晶硅到组件的本土化太阳能制造链。供应链垂直整合的突破性意义当前，美国太阳能产业面临严重产能错配。存量资产快速释放产能通过2024年底以34亿美元收购天合光能美国资产，T1Energy已掌控达拉斯G1工厂的5吉瓦自动化组件生产线。此次供应链整合将使G1工厂的硅片成本降低22%，毛利率提升至18%以上。

通威太阳能、电子科技大学与国家计量与测试技术研究院的研究人员，系统探究了宽能隙钙钛矿在织构硅衬底上的结晶控制机制，并据此提出了一种可提升叠层太阳能电池性能的优化方案。研究人员改进了两步蒸发—溶液钙钛矿结晶和成膜方法—提供了一种简单有效的策略来应对全纹理串联电池均匀成膜的挑战。由此产生的电池实现了31.58%的转换效率，这一数值对于基于商业硅的叠层电池而言，无疑是令人瞩目的高效表现。

文章概述本研究报道了一种新型的钙钛矿-硅串联太阳能电池结构，通过在工业纹理硅基底上构建类似冰山的金字塔形貌，实现了33.15%的认证转换效率。该研究为工业兼容的高效稳定钙钛矿-硅串联太阳能电池提供了新思路。SEM图像显示，传统ITS基底上钙钛矿无法完全覆盖金字塔尖端，而SiOx填充形成的"冰山式"结构使钙钛矿获得类似平面基底的均匀沉积。这些结果证实SiOx填充强化了金字塔谷底的界面质量，有效提升了器件稳定性。

本研究中国科学院张丽萍，武汉大学余桢华、柯维俊和方国家等人通过在WBG钙钛矿前驱体中引入3,3-二氟吡咯烷盐酸盐和硫氰酸胍，设计了一种底部定向沉积的一维钙钛矿组装体，构建了异质结结构。最终，1.67eV的钙钛矿太阳能电池实现了1.284V的开路电压和23.29%的功率转换效率，在持续光照983小时后仍保持初始性能的90%。优化后的叠层器件VOC达到1.913V，稳态PCE为31.37%，为高效稳定的叠层光伏技术提供了新路径。

浙江大学和浙江爱光太阳能科技的研究人员解释说，虽然钙钛矿-硅叠层光伏电池很有吸引力，但实现利用金字塔尺寸大于 2 μm 的工业纹理硅 (ITS) 的高效叠层架构仍然是一项重大挑战。这种纹理表面使后续空穴选择层沉积的均匀覆盖和钙钛矿的高质量沉积变得复杂，最终导致叠层器件的显著接触损耗。

8月11日，通威股份光伏技术中心钙钛矿研发团队联合电子科大白塞和中国测试技术研究院康张李在能源领域顶尖学术期刊《ACS Energy Letters》上发表了题为《Crystallization Modulation of Wide-Bandgap Perovskites on Textured Silicon for Tandem Solar Cells》的研究型论文，报道了团队在叠层电池领域的理论研究成果。该工作完善了蒸镀—溶液两步法钙钛矿结晶成膜理论体系，为全制绒叠层电池的均质化成膜难题提出了简便有效的解决策略。通威是论文第一署名单位，第一作者为电池开发二部高级工程师吴林博士，通讯作者为该部门主任工程师胡逾超博士和张一峰博士。