近日,南京大学谭海仁团队联合仁烁光能(苏州)有限公司在全钙钛矿叠层光伏技术领域取得重要进展。研究团队成功制备出大面积全钙钛矿叠层光伏组件,并经日本电气安全和环境技术实验室(JET)认证,光电转换效率达到26.2%,刷新同面积等级全钙钛矿叠层组件的世界纪录。

此次成果以65平方厘米大面积组件为基础,在效率、结构设计与规模化工艺方面均实现同步突破,被认为是推动钙钛矿光伏从实验室走向产业化的重要一步。

在器件结构方面,研究团队采用了无空穴传输层的隧穿复合结结构设计,通过结构重构提升载流子传输效率。创新点之一是以纳米晶功能层替代传统超薄金属复合层,同时去除了PEDOT:PSS空穴传输层,从而简化界面结构并改善界面电学性能。

这种结构优化不仅减少了界面损耗,也提升了器件在大面积条件下的稳定性与一致性,为叠层器件规模化制造提供了新的设计思路。

在制备工艺方面,团队基于刮涂(blade coating)技术开发了针对铅-锡窄带隙钙钛矿的二元共溶剂体系,由2-甲氧基乙醇与四氢呋喃组成。该溶剂体系有效改善了前驱体溶液的成膜均匀性,使大面积钙钛矿薄膜实现更稳定的可控制备。

这一工艺突破被认为是此次成果的重要支撑之一。在大面积制备过程中,钙钛矿薄膜均匀性与缺陷控制一直是制约效率放大的关键难题,而此次溶剂体系与结构设计的协同优化,有效缓解了这一瓶颈。

业内普遍认为,此次成果的意义不仅在于效率数字的提升,更在于其实现了大面积器件+高效率+可制造工艺的协同突破。相比以往多停留在小面积实验室器件阶段的钙钛矿叠层研究,该成果在组件尺度上已具备更强的工程化意义。

随着钙钛矿/硅叠层与全钙钛矿路线持续推进,叠层电池被视为突破单结电池效率极限的重要方向。目前,晶硅电池效率已接近理论上限,而钙钛矿体系凭借可调带隙与低成本潜力,成为下一代光伏技术竞争的核心赛道。

从技术路径来看,此次65cm²组件达到26.2%效率,意味着全钙钛矿叠层技术正在逐步缩小与主流高效晶硅叠层电池的差距,并在规模化制备层面开始展现可行性。

总体而言,这一成果标志着全钙钛矿叠层光伏从“高效率验证”向“工程化放大验证”阶段迈出了关键一步。未来若在稳定性与寿命方面进一步突破,有望加速其在新一代光伏产业中的应用进程。

来源:全球光伏

26.2%!大面积全钙钛矿叠层光伏组件再突破