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白马湖实验室研发的钙钛矿太阳能电池效率刷新世界纪录

“石头”排整齐 电荷跑得欢

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—2025—
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2025-02-13 05:42:25 来源:浙江在线-浙江日报 记者 胡静漪 通讯员 江欣

  浙江在线2月13日讯(记者 胡静漪 通讯员 江欣)近日,白马湖实验室与苏州大学联合团队研发的单结钙钛矿太阳能电池,经国家光伏产业计量测试中心平台权威认证,稳态光电转换效率达到26.81%,刷新世界纪录。

  近年来,光伏产业成为我国工业“新三样”之一,也是浙江外贸出口的优势产业。如何提高光电转换效率是当前科研竞争的重点方向。最为成熟的晶硅太阳能电池,理论极限效率约为29.4%,目前市场上大多数晶硅组件效率在24%左右;而使用钙钛矿材料制造的新型太阳能电池,理论极限效率超过31%,在推动光伏产业提效降本方面有革命性的意义,但离大规模商业化还有一定距离。

  成立于2022年的白马湖实验室是我省十大省实验室之一,聚焦能源与碳中和领域培育新质生产力,已围绕太阳能转换与催化、零碳能源转化与存储、能源低碳转化与多能互补等三大研究集群开展一系列科研项目,去年1月组建钙钛矿太阳能电池技术团队。

  制备高质量钙钛矿薄膜是实现高效电池的关键因素。研究团队技术负责人孙靖淞博士打了个比方,多晶钙钛矿就像一堆散乱的石头,电荷在其中传输,如同人在走路时遇到障碍,影响电池的光电转换效率。团队通过创新材料研发和结构设计,开发准单晶钙钛矿成膜和界面钝化等新技术,让这些“石头”有序排列,并减少晶体内部缺陷,让性能更加稳定,使电池的光电转换效率成功提升0.1%。

  “把晶硅和钙钛矿串联起来,形成性能互补,理论极限效率能达到43%。”孙靖淞说,团队已将相关技术应用于钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的研发,大幅提升叠层电池效率。钙钛矿叠层技术是目前提升光伏性能最有前景的技术路线之一。

  白马湖实验室由浙能集团牵头,联合浙江大学、西湖大学共建,具备科研成果转化的体制机制优势。白马湖实验室党委委员、副总经理孙士恩表示,实现高效率是打通钙钛矿光伏技术路线的第一步,团队也在积极攻克钙钛矿材料和电池的稳定性难题,白马湖实验室将加快中试验证,力争尽早实现钙钛矿太阳能电池的商业化应用,助力光伏产业迭代升级。



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标签:太阳能;电池责任编辑:蒋旭辉
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近日,白马湖实验室与苏州大学联合团队研发的单结钙钛矿太阳能电池,稳态光电转换效率达到26.81%,刷新世界纪录。