通过这些协同效应,优化后的单结锡铅混合钙钛矿太阳能电池实现了23.85%的功率转换效率;将该器件集成到两端全钙钛矿叠层结构中,进一步获得了28.74%的优异效率。
钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。
图3:PM6:L8-BO器件中S-di-NBr效率19.66%居首,D18:L8-BO进一步提升至20.53%,优于PNDIT-F3N;电荷抽取/复合抑制全面领先。图5:钙钛矿电池中12mgmLS-di-NBr旋涂给出26.53%效率,高于蒸镀C60的26.03%;55°C600h与连续光照均保持95%初始性能。S-di-NBr在有机太阳电池中实现20.53%效率并刷新厚度耐受,在钙钛矿电池中旋涂即可达26.53%效率,且热/光稳定性显著优于C60与单体,为高效稳定薄膜光伏提供了可规模化的新型阴极界面材料。
中国制造商表示,该叠层电池采用双缓冲层策略开发,既提升了界面粘附力,又保持了高效的电荷提取。图片来源:隆基中国光伏组件制造商隆基宣布,其1平方厘米柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池实现了33.35%的功率转换效率。在标准照明条件下测试时,1cm串联电池效率为33.35%,开路电压为1.996V,短路电流密度为19.77mA/cm2,填充因子为84.5%。
宽带隙钙钛矿材料对叠层太阳能电池至关重要,但富Br软晶格可能引发严重的离子聚集与迁移,显著损害器件效率与稳定性。由此,晶体质量提升的钙钛矿薄膜表现出更高的离子迁移能垒和增强的界面载流子提取能力。这些协同效应使单结钙钛矿太阳能电池效率高达23.24%,单片钙钛矿/硅叠层电池效率达30.16%,并在热、湿、光应力下展现出优异的稳定性。
柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层,从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此,采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率,为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明,极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。
电子科技大学团队制备的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,在65℃高温环境中连续工作1200小时后,效率仍保持初始值的96%以上。钙钛矿太阳能电池的未来发展,可能不会完全取代晶硅技术,而是与之互补共存。
2025年11月24日,美国钙钛矿叠层太阳能企业SwiftSolar宣布与意大利能源集团埃尼旗下可再生能源子公司Plenitude达成合作,双方将在公用事业规模场景下开展长期供电安排试点测试,为钙钛矿技术商业化落地提供关键验证数据。据了解,Plenitude将在其美国太阳能电站设施中,对SwiftSolar的钙钛矿叠层技术进行实地测试,重点验证该技术在大规模运营条件下的性能稳定性与耐久性。SwiftSolar首席执行官兼联合创始人JoelJean表示。
在钙钛矿顶部表面覆盖内部封装层对于提升钙钛矿质量、实现高性能钙钛矿太阳能电池至关重要。本文成都理工大学段玉伟和彭强等人通过硅氧烷基团的自交联聚合和环氧基团的开环加成反应,原位合成了一种新型内部封装层,以克服长期以来被忽视的IEL缺陷,例如消除副产物的不利影响,以及在提高钙钛矿质量和最小化Pb泄漏之间取得平衡。
萘基铵盐的铵基占据甲酰胺位点,而萘磺酸盐的磺酸基与铅离子配位。最终,研究人员实现了27.02%的倒置太阳能电池的功率转换效率。封装后的器件在环境空气中连续光照下经过2000小时的最大功率点跟踪后,仍保持其初始效率的98.2%。此外,研究人员展示了倒置迷你模块的认证稳态效率为23.18%,以及全钙钛矿串联太阳能电池的认证效率为29.07%。