近日,《自然·通讯》(Nature Communications)在线发表了武汉大学物理科学与技术学院教授王植平课题组在钙钛矿太阳能电池领域最新研究成果。该工作解决了锡铅混合钙钛矿电池领域中高质量微米级厚膜制备困难以及Sn偏析严重的关键技术难题,器件效率和稳定能力均达到国际一流水平,为钙钛矿电池的产业化进程提供了重要的理论基础和技术支持。
全钙钛矿叠层太阳能电池在实现低度电成本方面具有巨大潜力,但其性能仍受限于窄带隙锡铅(Sn-Pb)子电池中近红外光子吸收不足的问题。微米级厚度的Sn-Pb层对最大化吸收至关重要,但高浓度前驱体溶液常导致不均匀结晶、化学计量失衡和载流子扩散长度受限。研究之后发现,这样一些问题的根源在于传统二甲基甲酰胺(DMF)/二甲基亚砜(DMSO)二元溶剂体系在高浓度下对碘化亚锡(SnI₂)的配位不足,导致富锡胶粒形成,进而在最终薄膜中引发有害的富锡相。研究人员开发了一种三元溶剂体系(TSS),能选择性配位SnI₂,在前驱体溶液中抑制富锡胶粒的形成,从而制备出化学计量均匀、厚度达微米级的Sn-Pb薄膜,其载流子扩散长度可达~11m。优化后的Sn-Pb吸收层在单结电池中效率达24.2%,在叠层器件中达29.3%,并明显提升了长期工作稳定性。
该工作得到国家自然科学基金(No.52473322)和国家重点研发计划项目(No. 2022YFA1404900)的资助。SEM和XPS测试获武汉大学科研公共服务条件平台的支持。
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2025年国家自然科学奖二等奖揭晓,中科院半导体所游经碧团队“高性能半导体光电转换器件的设计与调控”项目获殊荣。该研究突破钙钛矿电池界面电荷输运、载流子复合损失及稳定性调控三大瓶颈,创世界纪录效率,为钙钛矿光伏产业化提供关键科学支撑。
江苏盛开新能科技有限公司与南京大学近日共建“钙钛矿光伏校企联合实验室”,聚焦下一代高效光伏技术——钙钛矿/晶硅叠层电池的研发与产业化。实验室以拓展光伏应用边界为核心目标,重点研究极端空间环境下光伏器件的稳定性问题,系统推进“太空光伏”等前沿能源形态的技术探索与可行性验证,助力光伏体系从地面延伸至高空、太空的多维能源网络。南京大学依托其在钙钛矿基础研究与器件机理方面的优势,提供理论支撑与源头创新;盛开新能则发挥工程化开发、工艺放大及产业化经验,加速科研成果的中试验证与量产落地。双方还将共建人才联合培养与技术交流机制,协同培育新能源领域复合型人才,提升我国在下一代光伏技术领域的创新能力和产业影响力。(198字)
信息来源:广东脉络能源科技有限公司近日,广东脉络能源科技有限公司自主研发的30×30 cm²超轻柔钙钛矿太空光伏组件,经第三方权威机构TÜV北德认证,光电转换效率达到21.79%,为同面积级别超轻柔钙钛矿光伏组件的世界最高效率之一。更关键的是,该组件在保持优异光电性能的同时,功率质量比高达26 W/g——这一指标显著超越多数薄膜光伏技术,处于国际领先水平。在航天领域,重量即成本。每增加一克发射载荷
山东科技大学豆洁、段加龙、唐群委团队在柔性钙钛矿太阳能电池稳定性难题上取得重要进展,相关成果发表于《Nature Communications》。针对柔性器件中钙钛矿层与聚合物基底热膨胀失配导致的疲劳裂纹问题,团队提出“错位偶极工程”策略,设计出一种可修复的含氟聚合物弹性体并引入钙钛矿薄膜。该材料明显地增强晶界韧性、抑制热膨胀,从而缓解热应力损伤。实验显示,柔性器件光电转换效率达25.54%,刚性对照器件为26.83%;在严苛条件下表现优异:经11000次弯曲和500次热循环后,效率仍保持初始值90%以上。该研究为高稳定性、长寿命柔性光伏器件的实用化提供了新路径。
本文报道武汉理工大学团队针对无反溶剂法制备α-FAPbI₃钙钛矿太阳能电池所面临的成核缓慢、结晶不均及溶剂化中间体干扰等关键瓶颈,提出一种基于分子偶极矩调控的添加剂策略。研究筛选出偶极矩为1.9 Debye的氟取代间苯二甲酸二甲酯衍生物(DMIP-F),其可通过与Pb²⁺、FA⁺和I⁻形成多重配位与氢键作用,显著抑制不利中间相生成,将α相主导时间从150秒以上大幅度缩短至23秒,从而获得高结晶性、低缺陷密度的高质量钙钛矿薄膜。基于该工艺,无反溶剂正置结构器件实现26.28%的光电转换效率,为同类器件最高公开纪录;同时展现出优异稳定性——85℃老化1500小时后效率保持93.7%,上限功率点追踪1000小时后仍维持初始效率的90%。
北京大学周欢萍、严纯华与孙聆东等合作,在《自然》发表研究,提出“原位纳米晶限域”策略,突破蓝光钙钛矿LED(PeLED)发展中高结晶性与小尺寸难以兼顾的核心瓶颈。该策略利用可聚合配体在结晶过程中原位形成聚合物网络,动态限制纳米晶生长,既抑制晶粒过度长大,又延长晶格重排时间,从而获得尺寸均一、缺陷少、结晶度高的纳米晶;同时诱导正交相向立方相转变,削弱电子-声子耦合,提升辐射复合效率。所得薄膜光致发光量子产率(PLQY)达83%,据此制备的蓝光PeLED在491 nm处实现21.8%的外量子效率(EQE),并使器件运行寿命提升超6倍。该方法具有普适性,为高性能光电材料设计提供了新路径。
永珈光能科技(湖北)有限公司近日完成由普朗克创投领投的A轮融资,该企业成立于2023年9月,专注于高效稳定单结钙钛矿电池、全钙钛矿叠层电池及柔性器件的研发与产业化。目前已建成兆瓦级初试线cm及以下定制化光伏产品,在光电转换效率(单结达27.5%,两端叠层近32%)和稳定能力方面达国际领先水平。公司由武汉大学余桢华教授领衔创办,首席科学家赵兴中教授提供核心技术支撑,团队平均岁数低于35岁,超半数为名校硕博人才。规划分阶段推进产能建设:两至三年内建成百兆瓦级中试线,三至五年内筹建GW级大尺寸产线,目标覆盖消费电子、太空光伏及各类地面电站应用。
韩华Qcells宣布为NASA资助的SSTEF-1月球表面太阳能发电示范项目提供钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池,该电池将随月球着陆器升空,在真空、极端温差与强宇宙辐射等真实太空环境中开展实地性能测试。该项目由Aegis Aerospace主导、佐治亚理工研究所(GTRI)负责实施,Qcells是唯一入选的叠层电池供应商。测试旨在验证该技术在严苛空间条件下的可行性与可靠性,并为公司空间光伏研发路线图提供关键原位数据支撑。与此同时,Qcells正同步推进地面商业化进程,目标于2029年实现叠层产品量产,并已在德国塔尔海姆研发中心及第三方场地完成逾一年半的户外稳定发电验证。公司强调,空间太阳能发电不仅拓展可再次生产的能源应用边界,还将赋能人工智能数据中心、国防与通信等关键领域。(198字)
江苏天禄新能科技有限公司于6月5日发布招标公告,启动南京禄口国际机场1.99兆瓦光伏项目的钙钛矿光伏组件采购工作。该项目位于禄口机场T2航站楼停车场,计划于2026年7月31日前完成设备交付。采购面向具备资质的供应商,报价截止时间为2026年6月11日上午9时。合同付款方式为分阶段支付:签约后付30%预付款,发货时付60%,剩余10%作为质保金在验收合格后结清;运输由卖方负责并承担配送责任。该采购是东部机场集团推进绿色能源应用、建设机场分布式光伏系统的重要环节,标志着钙钛矿光伏技术在大型交通枢纽场景的实质性落地尝试。
5月20日消息,新加坡南洋理工大学 的科学家团队开发出一种新型超薄半透明钙钛矿太阳能电池,其厚度仅为一根头发丝直径的万分之一,大约是传统钙钛矿太阳能电池的50分之一。研究人员称,这是采用类似材料制备的半透明钙钛矿太阳能电池中性能最高的数据之一。03研发进展与商业化前景据官方介绍,Bruno副教授是钙钛矿太阳能电池领域的先驱,她早期关于热蒸发钙钛矿太阳能电池的工作已被规模化。
赵一新团队开发了一种面向高效稳定钙钛矿太阳能电池设计的多智能体协同AI平台。图2钙钛矿组分、传输层及高稳定器件构型设计在多智能体AI平台的辅助下,团队设计的高效率钙钛矿太阳能电池在100C持续运行1000小时后仍能保持97%的初始效率,突破了其长期面临的稳定性瓶颈。
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