光伏科学与技术全国重点实验室在《Nature》发表三结叠层电池新成果
2026 /08 /18
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近日,光伏科学与技术全国重点实验室主任高纪凡带领科研团队,联合复旦大学张鸿教授团队、东南大学姚惠峰教授团队,在国际顶尖学术期刊《Nature》(《自然》)发表钙钛矿/钙钛矿/晶体硅三结叠层太阳电池最新研究成果。这是天合光能首次以第一通讯单位在《Nature》发表研究论文。研究通过界面缺陷钝化与光学干涉调控的协同设计,显著降低宽带隙钙钛矿的电压损失与叠层器件的光学损失,推动三结叠层太阳电池光电转换效率进一步提升。


三结叠层太阳电池通过不同带隙的子电池分段吸收太阳光谱,是突破单结太阳电池效率极限的重要技术路线,但仍面临宽带隙钙钛矿电压损失和多层薄膜光学失配等挑战。针对这些问题,研究团队设计了新型钝化分子4F-POEABr,通过化学钝化与场效应钝化协同作用,将1.95 eV宽带隙钙钛矿太阳电池的开路电压提升至1.413 V,并有效抑制卤素相分离。同时,团队利用氧化锡互连层的光学干涉效应优化器件内部光场分布,使中间子电池获得约0.5 mA cm⁻2的电流增益,且几乎不引入额外电学损失。两项策略集成后,1.05 cm2三结叠层太阳电池经中国科学院上海微系统与信息技术研究所认证,稳态效率达到32.22%,16 cm2大面积器件效率达到26.97%。

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天合光能自2014年起前瞻布局钙钛矿技术,是国内较早系统开展钙钛矿及叠层太阳电池研发的企业之一。十余年来,公司围绕钙钛矿材料体系、界面调控、器件结构及叠层工艺持续开展基础与应用研究,多次创造和刷新相关领域世界纪录,并不断完善核心技术与专利布局。依托在晶体硅太阳电池和组件领域长期积累的研发与规模化制造能力,天合光能持续推动钙钛矿叠层技术从实验室验证向中试及产业化迈进。


实验室主任高纪凡表示:“此次研究成果在《Nature》发表,体现了天合光能在高效叠层太阳电池基础研究与产业技术创新方面的深厚积累与持续攻关能力,也进一步验证了以基础研究突破关键科学问题、以产业需求牵引技术创新的发展路径,为下一代超高效率太阳电池的规模化应用提供了新的技术基础。”