宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失,限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒,发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。
华南理工大学段春晖团队联合西湖大学、上海大学等多单位,提出了一种面向“太阳能窗”应用的可规模化聚合物给体PPT-3。技术亮点1.可规模化合成:采用无锡DArP法,成功将PPT-3合成规模从毫克放大至20克,产量80%,材料成本仅6.1USD/g。结论展望本研究通过理性分子设计与绿色合成路径,成功开发出可规模化聚合物给体PPT-3,实现了18%的高效有机太阳能电池与120cm、AVT40%、PCE=6.69%的半透明组件,首次在材料合成、器件性能与制造成本之间实现了高效平衡。
宽带隙钙钛矿太阳能电池因吸收层结晶质量差导致严重的开路电压损失,限制了其效率提升。本研究中南大学曾强和刘芳洋等人在关键原料甲脒碘合成过程中同步合成了一种新型配合物——次磷酸甲脒,发现其可促进钙钛矿结晶。相应冠军器件实现了23.26%的效率和1.26V的开路电压。未封装器件在空气中储存1400小时后仍保持80%以上的初始效率。
低温制备的碳基钙钛矿太阳能电池因其稳定性高和成本低而受到关注,但其性能受限于空穴传输层与碳电极之间的低效电荷传输。本研究香港城市大学朱宗龙、大连理工大学王宇迪和史彦涛等人提出使用羧基功能化氧化石墨烯作为Spiro-OMeTAD的掺杂剂,实现了无需氧气激活的p型掺杂,促进了界面电荷转移并固定了锂离子,从而同时提升了器件性能与稳定性。
通过将真空淬火温度降低至10℃,成功延长了中间相存在时间,拓宽了后处理工艺窗口,实现了高质量、均匀的大面积钙钛矿薄膜制备。该策略不仅为解决钙钛矿大面积制备的均匀性与稳定性难题提供了创新方案,也为其产业化推广奠定了工艺基础。
全无机锡铅卤化物钙钛矿因其接近理想的带隙和优异的光电特性,成为下一代光伏器件中极具潜力的吸收层材料。该添加剂可同时钝化深层缺陷、抑制锡离子氧化、减少碘离子迁移并提升耐湿性,从而显著增强环境稳定性。经处理的钙钛矿薄膜在空气中保持稳定的钙钛矿相,并展现出更优的光电性能。基于该薄膜制备的器件实现了14.2%的功率转换效率,未处理对照组为8.9%,并在惰性气氛下储存3000小时后仍保持94%以上的初始性能。
从单结与叠层的路线分化,到GW级产线的量产突破,再到成本与稳定性的攻坚,钙钛矿正从实验室走向商业化,而晶硅技术也在通过效率迭代巩固优势,一场围绕下一代光伏技术的竞合已全面展开。于振瑞指出,从技术成熟度来看,两条路线的商业化节奏差异显著。量产突破、成本攻坚与第三方赋能技术路线的落地,最终依赖量产能力的突破。
此前,钙钛矿材料因耐久性不足受质疑,但SwiftSolar通过独创气相沉积技术,使组件实现连续3000小时高温运行零衰减,且将钙钛矿层沉积时间压缩至5分钟内,解决了传统工艺速度慢、批次不连贯的难题。
近年来,硅异质结技术因其卓越的钝化效果,成为冲击效率极限的明星。结果显示,天合光能的SHJ电池在VOC×FF这一核心乘积项上具有明显优势,且其宣称的高效率有着极高的电池-组件转换比率作为坚实支撑,结论更具说服力。文章最后展望,基于目前近乎完美的钝化水平和低电阻损失,硅异质结前背接触技术是逼近29.4%理论极限的最有希望的载体。
除单结器件外,偶极钝化技术对全钙钛矿叠层太阳能电池也具有深远意义。通过解决窄带隙子电池中最棘手的损耗问题之一,该方法为钙钛矿叠层器件实现此前被认为难以企及的效率铺平了道路,预示着高效、可规模化的太阳能利用新时代的到来。