倒置型钙钛矿太阳能电池(p-i-n pero-SCs)采用氧化镍(NiOx)与自组装单分子层(SAM)作为空穴传输层(HTL),已展现出较高的光电转换效率(PCE)。然而,NiOx表面镍价态的多样性给高质量SAM HTL的构建带来了复杂性。
金属卤化物钙钛矿-硅叠层太阳能电池为突破单结器件的效率极限提供了有前景的路径,其中宽带隙(WBG)钙钛矿顶电池的优化仍是关键。
12月14日,位于天合光能的光伏科学与技术全国重点实验室宣布,其与怀柔实验室合作研发的210×105 mm²大面积钙钛矿/晶体硅叠层电池,经德国夫琅禾费太阳能研究所下属检测实验室(Fraunhofer ISE CalLab)权威认证,最高转换效率达到32.6%,刷新该尺寸叠层电池效率世界纪录。同时,基于此电池集成的面积为3.1 m²的工业化标准尺寸叠层组件,经TÜV南德意志集团(TÜV SÜD)认证,输出功率达865W,亦刷新了全球光伏组件功率的世界纪录,这标志着中国在下一代高效光伏技术领域取得里程碑式突破。
屋顶太阳能电池板通常由晶体硅制成,其光电转换效率约为 25%。金属卤化物钙钛矿作为一类半导体材料,被认为是极具潜力的下一代太阳能电池材料,有望实现单晶硅电池难以企及的转换效率。采用钙钛矿制备叠层太阳能电池是一种前景尤为广阔的技术路径,这类电池的核心设计是将多种不同的光活性材料进行分层堆叠。
钙钛矿基叠层太阳能电池是下一代光伏技术的关键。作为核心组成部分,载流子传输层(CTL)在单结与叠层钙钛矿电池中均面临界面接触不良和载流子传输效率低等问题。
12月11日,“新能源 新基建 新装备 新材料”联盟(简称“四新”联盟)2025年度大会在常州中吴宾馆盛大召开。天合光能董事长高纪凡受邀作为优秀成员代表登台发言,深度阐述合作愿景,并与中国能源建设集团有限公司(以下简称“中国能建”)正式签署战略合作协议,奏响与行业龙头协同共赢、共推能源转型的强音。
单片钙钛矿/CuSe串联太阳能电池在串联构型中具有独特优势,包括理想的带隙配对、全薄膜结构、优异的抗辐射能力和出色的稳定性。这项工作使单片钙钛矿/CIGS串联电池与领先的钙钛矿/硅和钙钛矿/钙钛矿技术相媲美,为下一代光伏技术提供了可扩展、多功能的框架。研究亮点:效率突破:研制出效率超过30%的单片钙钛矿/CIGS串联太阳能电池,创造了该体系的新纪录,显著缩小了与钙钛矿/硅串联电池的效率差距。
宽带隙钙钛矿因其可通过混合卤化物组分实现可调带隙,而被广泛应用于叠层太阳能电池。鉴于此,2025年12月1日武汉大学ShunZhou&方国家&柯维俊于EES刊发卤化物混合抑制策略用于1.95eV宽带隙钙钛矿,实现高效三结叠层太阳能电池的研究成果,本文采用了一种卤化物混合抑制策略,即引入氰酸钾作为卤化物混合“制动器”。该方法有效减缓了退火过程中卤化物交换速率,促进了薄膜内卤化物分布的均匀性。
论文概览近年来,倒置钙钛矿太阳能电池在自组装分子使用方面效率迅速提高。技术亮点锚定强化:引入富羟基ITO纳米颗粒作为中间层,通过稳固的化学键合有效“锁住”自组装分子空穴传输层,从根本上抑制其在溶剂处理与长期运行中的脱附问题。通过计算P/Sn元素比,进一步评估了PSCs老化过程中SAM的脱附情况。如图4a所示,ITO/INPs/SAM基底上的钙钛矿显示出比ITO/SAM基底上的更强的PL猝灭,表明孔导电性更高,这归因于在钙钛矿涂覆过程中抑制了SAM的脱附。
近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。