前言:钙钛矿-硅串联太阳能电池的实验室效率已接近35%。我们采用基于蒸汽的共蒸发方法,在金字塔纹理硅基底上均匀沉积高质量的钙钛矿层,从而制备出效率、稳定性和可重复性都得到增强的钙钛矿–硅串联太阳能电池。利用TFPTMS调控吸附动力学带来的薄膜质量提升,钙钛矿–硅叠层太阳能电池在工业纹理化硅片上实现了超过31%的光电转换效率,并具有增强的可重复性。钙钛矿–硅叠层太阳能电池的EQE谱和反射曲线。
12月18日,工业和信息化部办公厅、住房和城乡建设部办公厅、交通运输部办公厅、农业农村部办公厅、国家能源局综合司发布关于征集智能光伏典型案例的通知。其中,在先进光伏产品范畴中,包括高转化效率钙钛矿及叠层太阳能电池、柔性太阳能电池,以及相关产业链配套高质量、高可靠、低成本设备及材料等方向。
12月16日-12月17日,冠英科技集团积极组织Kawasaki、韩国现代、韩国TaeGwang Robotics等国际知名企业的代表齐聚赣州,进行深度合作调研,并联合赣南师范大学智能制造与未来能源学院,共同举办了关于“中韩日具身智能产业创新平台——半导体/钙钛矿智能机器人项目”落地实施的专题研讨。
钙钛矿-硅叠层太阳能电池的实验室效率已接近35%,但其商业化进程受限于两大挑战:工艺兼容性与器件不稳定性。传统钙钛矿溶液加工方法仅适用于定制化亚微米级纹理硅片,难以实现规模化生产;同时叠层结构中的宽带隙钙钛矿降解加速,工作寿命通常不足2000小时。本研究新加坡国立大学侯毅等人通过引入功能性分子3,3,3-三氟丙基-三甲氧基硅烷,增强有机组分与基底的相互作用,实现了在工业级微米级金字塔纹理硅上均衡吸附钙钛矿前驱体。
研究亮点:首次提出通过调控COF非骨架基团实现“全组分离域结晶”策略,-F基团诱导的局部电荷不对称分布可同时与PbI(配位)、FA(氢键)和I相互作用,显著延缓结晶过程并提升薄膜质量。
该方法支持在任意曲面上可控制备厚度可调的高效钙钛矿光电器件,并具备规模化生产潜力。喷涂钙钛矿太阳能电池效率突破25.5%,并首次在80%高湿度环境下稳定制备,效率仍达23.1%,展现出优异的工艺适应性与环境鲁棒性。
李亮教授团队在本文中指出:钙钛矿材料依托“高定制潜力、低定制成本”的独特优势,可通过构建面向应用的定制化器件架构充分释放其材料潜能,进而在客制化电子器件领域确立不可替代的地位。本文揭示了钙钛矿材料在功能定制化方向的不可替代地位,更为钙钛矿探测器从“性能对标替代”转向“应用牵引定制化”的商业化路线提供了清晰指引。
2025年12月18日新加坡国立大学侯毅于Science刊发在绒面硅上实现最佳钙钛矿蒸汽分配实现高稳定性叠层太阳能电池的研究成果,在绒面硅衬底上实现平衡的蒸汽分配是形成高质量钙钛矿薄膜并确保器件性能的先决条件。研究表明,有机物种(例如FA+)与金字塔形织构表面的相互作用较弱,导致吸附不足和相杂质的出现
然而,实际应用过程中,钙钛矿太阳电池在高温、电场等外界因素作用下,效率会发生衰减,其中反偏压下的稳定性问题尤为严峻,成为制约电池实用化的关键难题。该成果为解决钙钛矿电池反向偏压稳定性的瓶颈问题提供了一种新的思路,有力推动了钙钛矿太阳电池的实用化。
针对这一关键问题,研究团队构建了集成式原位光谱表征平台,实现连续光照下稳态PL信号与TRPL信号的同步采集,从而直接获取钙钛矿纳米晶薄膜在真实工作状态下的载流子复合动力学。研究结果表明,在连续光激发的工作条件下,钙钛矿纳米晶薄膜的复合动力学主要受载流子与缺陷态相互作用调控:随着激发功率持续增加,光生载流子逐步填充缺陷态,从而抑制非辐射复合通道,最终表现为发光效率与TRPL寿命同步增长的现象。