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近日，蘇州大學(xué)彭軍、張曉宏教授團(tuán)隊聯(lián)合澳大利亞新南威爾士大學(xué)及浙江省白馬湖實驗室，在單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重大突破，成功刷新兩項世界紀(jì)錄。經(jīng)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，該團(tuán)隊研發(fā)的0.1平方厘米單結(jié)鈣鈦礦電池認(rèn)證穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到27.3%，1平方厘米電池效率達(dá)26.9%，兩項數(shù)據(jù)均打破對應(yīng)面積段的世界紀(jì)錄，并同步入選《太陽能電池效率表》（第66版）。 攻克“面積-效率”矛盾 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速 鈣鈦礦太陽能電池因其低成本、高轉(zhuǎn)換效率及制備工藝簡單等優(yōu)勢，被視為下一代光伏技術(shù)的核心方向。然而，長期以來，電池面積擴(kuò)大導(dǎo)致的效率衰減問題（即“面積-效率”矛盾）一直是制約其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸。此次蘇州大學(xué)團(tuán)隊通過材料優(yōu)化、器件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及制備工藝升級，顯著降低了大面積電池的效率損耗，在0.1平方厘米至1平方厘米的面積擴(kuò)展中實現(xiàn)了極小的效率衰減，為鈣鈦礦電池的大規(guī)模應(yīng)用提供了可行路徑。 團(tuán)隊負(fù)責(zé)人彭軍教授表示：“此次突破不僅驗證了鈣鈦礦電池在效率與穩(wěn)定性上的雙重潛力，更標(biāo)志著我們從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步。” 技術(shù)迭代 多項紀(jì)錄連續(xù)刷新 此次成果并非孤立突破。早在2025年2月，該團(tuán)隊已將小面積單結(jié)鈣鈦礦電池效率提升至27%，并登上美國國家可再生能源實驗室（NREL）《最高太陽能電池研究效率圖》。此次進(jìn)一步將0.1平方厘米電池效率提升至27.3%，同時實現(xiàn)1平方厘米電池26.9%的認(rèn)證效率，展現(xiàn)了技術(shù)的連續(xù)性和可擴(kuò)展性。 《太陽能電池效率表》（第66版）特別指出，蘇州大學(xué)團(tuán)隊的方案在效率損耗控制上遠(yuǎn)優(yōu)于既往研究，為全球鈣鈦礦電池研究提供了新范式。 低成本高潛力 推動光伏技術(shù)變革 相比傳統(tǒng)硅基太陽能電池，鈣鈦礦電池的原材料成本更低（純度要求僅95%以上，硅基需99.9999%），且可采用低溫溶液法制備，生產(chǎn)能耗大幅降低。此次團(tuán)隊通過優(yōu)化鈣鈦礦前驅(qū)體溶液配方和涂布工藝，進(jìn)一步提升了薄膜均勻性和電荷傳輸效率，在保持高開路電壓（>1.37V）的同時，將填充因子提升至84%以上。 國際同行評價稱，盡管疊層電池理論效率更高，但單結(jié)鈣鈦礦電池的結(jié)構(gòu)簡單性和成本優(yōu)勢仍使其成為短期內(nèi)最具產(chǎn)業(yè)化前景的技術(shù)路線。 未來展望：從實驗室到規(guī)模化應(yīng)用 目前，鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性問題仍是挑戰(zhàn)，但蘇州大學(xué)團(tuán)隊的成果為解決大面積制備難題提供了重要支撐。據(jù)《太陽能電池效率表》預(yù)測，單結(jié)鈣鈦礦電池效率未來有望突破28%，組件效率或達(dá)25%，加速光伏平價上網(wǎng)進(jìn)程。 團(tuán)隊已與多家企業(yè)展開合作，推動技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。協(xié)鑫光電等企業(yè)正加速建設(shè)GW級量產(chǎn)線，寶馨科技等也宣布聯(lián)合研發(fā)計劃，鈣鈦礦光伏的規(guī)模化應(yīng)用或?qū)⒃谖磥韼啄陜?nèi)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。 關(guān)于《太陽能電池效率表》 該表由馬丁·格林（Martin Green）教授團(tuán)隊聯(lián)合權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布，是全球光伏技術(shù)領(lǐng)域公認(rèn)的效率認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，被視為技術(shù)突破的風(fēng)向標(biāo)。 |
