想象一下，一块看似普通的硅片表面，并非光滑如镜，而是覆盖着无数微米级的冰山金字塔。这些金字塔本是提升传统硅电池光捕获能力的秘密武器，却也成了叠加上层钙钛矿电池的巨大障碍，崎岖的地形让高质量钙钛矿层难以生长，效率与稳定性难以兼得。昨天，来自中国浙江大学的科学家们，就在这片微观险峰深谷之上，实现了历史性突破。
顶级期刊《自然通讯》发表了他们的最新成果：基于工业纹理硅（ITS）基底，团队成功研制出钙钛矿-硅串联太阳能电池，其光电转换效率高达33.15%。这不仅是该技术路线下利用工业级纹理硅所取得的全球最高纪录，更是中国光伏核心技术攻坚的又一次硬核实力展现。
面对凹凸不平的微米级金字塔“地貌”，浙大团队祭出了一个精妙而务实的解决方案——二氧化硅纳米球（SiO₂）。它们像训练有素的“微米级填缝工”，在旋涂过程中精准地沉降、填充金字塔之间的深谷，有效抚平了基底表面的剧烈起伏。
“这相当于在险峻的峡谷间铺设了一层稳定的缓冲带，”一位业内资深技术专家评价道，“用二氧化硅纳米球这种低成本、易获取、工艺兼容性强的方案，一举解决了钙钛矿在工业纹理硅上生长的界面工程难题，是迈向大规模产业化的关键一步。”相较于此前研究中使用的氧化铝纳米颗粒或聚合物材料，二氧化硅纳米球凭借其物理特性，在填充效果和工艺简便性上更具优势。
在二氧化硅纳米球平整化的“地基”上，研究人员精确构筑了电池各功能层：包括关键的自组装分子层（SAM）、钙钛矿吸光层、电子传输层等。最终，这块面积1平方厘米的串联电池，在标准测试条件下，效率成功突破33.15%，效率数据经权威认证。
更令人振奋的是其卓越的稳定性表现。经过严苛的1000小时连续测试，新电池仍保持了91.7%的初始效率。而作为对比，使用传统亚微米纹理硅（STS）制备的同类串联电池，效率则衰减至78.4%。这充分证明了二氧化硅纳米球修饰策略对强化“埋藏界面”、提升器件长期可靠性的显著效果。
工业纹理硅（ITS）的完美兼容：直接采用现有成熟硅电池生产线上的标准硅片，无需颠覆性改造，大幅度降低了技术升级的门槛和成本，产业化前景极其明朗。
二氧化硅纳米球方案的高效实用：材料易得、工艺简单、效果非常明显，是解决界面问题的超高的性价比方案。
33.15%的效率标杆：将实用化尺寸的钙钛矿-硅串联电池效率推向了前所未有的高度，逼近理论极限，大幅度的提高了单结硅电池的效率天花板。
稳定性突破：解决了高纹理基底上钙钛矿器件稳定性差的痛点，为商业化应用扫除关键障碍。
当全球光伏产业还在为突破30%效率门槛而振奋时，中国团队已将标杆提升至33.15%。这不仅仅是实验室记录簿上的数字跃升，它预示着度电成本（LCOE）存在进一步下探的巨大空间。行业分析一致认为，此类高效稳定技术若成功导入量产，有望推动光伏发电成本再降10%-15%。
从技术引进到自主研发，再到如今的核心技术引领，中国光伏产业正以持续的硬核创新定义未来。33.15%的高效电池背后，是微米级金字塔峡谷间的精妙填平，更是中国科研面向世界科学技术前沿、解决产业化真问题的坚实足迹。下一次阳光普照，我们所用的每一度清洁电力，其成本或许正因这些“冰山”之上的中国智慧而悄然改变。
本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏、索比咨询”的内容，均属合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可，任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。
经授权使用者，请严格在授权范围内使用，并在显著位置标注来源，未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任，本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合！
一、钙钛矿电池的“成长烦恼” 1.高光表现：钙钛矿太阳能电池（PSCs）具备超26%的光电转换效率与低成本优势，是下一代光伏技术的“潜力股”。 2.致命短板：离子迁移引发的界面降解与电压损失（Vocdeficit），阻碍其商业化落地。
8月13日，小组成员展示柔性钙钛矿太阳能手机壳。钙钛矿太阳能电池因高光电转化效率和低成本，被视为接棒硅基光伏的下一代核心技术。2022年，南华大学大学生创新项目柔能光电团队成立，将柔性钙钛矿太阳能电池的柔韧性作为研发重点，并将突破口锁定于高柔性-高导电-聚合物透明电极，潜心攻克ITO电极易裂、钙钛矿薄膜易断、层间界面易分离三大技术瓶颈。柔性钙钛矿太阳能电池样品。
通威太阳能、电子科技大学与国家计量与测试技术研究院的研究人员，系统探究了宽能隙钙钛矿在织构硅衬底上的结晶控制机制，并据此提出了一种可提升叠层太阳能电池性能的优化方案。研究人员改进了两步蒸发—溶液钙钛矿结晶和成膜方法—提供了一种简单有效的策略来应对全纹理串联电池均匀成膜的挑战。由此产生的电池实现了31.58%的转换效率，这一数值对于基于商业硅的叠层电池而言，无疑是令人瞩目的高效表现。
随着日本大阪的夏季气温飙升至接近100华氏度，2025年世博会的工作人员正在穿着由钙钛矿太阳板供电的实用背心来抵御炎热。员工实用背心在整个2025年世博会期间都在来测试。这些太阳能“薄膜”不像安装在屋顶或太阳能发电场上的硅电池板，后者占当今太阳能市场的98%。相反，它们由钙钛矿制成，钙钛矿是具有相同特征结构的晶体家族。钙钛矿太阳能电池重量更轻，生产所带来的成本更低，并能调整以吸收更广泛的光，包括可见光和近红外光。
近日，昆明理工大学团队开发出一种新型晶界稳定技术，成功解决了钙钛矿太阳能电池长期面临的效率与稳定性瓶颈问题，为高效太阳能电池的产业化应用提供了关键支撑。这一成果近日发表在国际期刊《先进材料》上。实验多个方面数据显示，采用该技术的1.66电子伏特反式钙钛矿电池，光电转换效率达到24.12%，处于目前同类型电池的国际顶配水平;针对1.53电子伏特电池的测试中，效率逐步提升至26.84%，验证了该技术的普适性。
早期钙钛矿太阳能电池的一个问题是材料及其与电荷收集层的界面中存在高密度的缺陷，这扰乱了电荷流动并导致能量以热量形式损失。100多天后，新设计的电池保留了92%的性能，而对照设备仅保留了其初始性能的76%。在55°C下连续强光照射300小时的严酷测试中，新型太阳能电池保留了76%的性能，而对照器件则下降到47%。
本研究重庆大学凌旭峰、苏州大学马万里和袁建宇等人采用功能化偶极分子在钙钛矿/电子传输层界面实现强化接触钝化。此外，-CF的疏水性和强化接触钝化还提升了器件的存储与运行稳定性。该研究揭示了界面偶极分子结构对增强接触钝化和调控载流子动力学的重要性。文章亮点偶极工程突破效率瓶颈：通过-CF功能化偶极分子构建垂直排列的强偶极层，将p-i-n型PSCs效率提升至25.83%，Voc达1.176V，FF达0.847。
目前仅少数二元体系突破20%效率，且依赖复杂形貌调控。南开大学陈永胜团队设计核不对称受体Ph-2F，实现二元器件效率20.33%，创不对称受体世界纪录。该设计通过协同调控形貌与能损，为产业化提供高稳定性新路径。EQE光谱响应扩展至894nm，积分电流误差3%。动力学曲线F体系激子解离时间(τ)仅0.121ps，扩散时间(τ)缩短至5.161ps，空穴转移效率达98.71%，为高效率提供动力学基础。
文章概述本研究报道了一种新型的钙钛矿-硅串联太阳能电池结构，通过在工业纹理硅基底上构建类似冰山的金字塔形貌，实现了33.15%的认证转换效率。该研究为工业兼容的高效稳定钙钛矿-硅串联太阳能电池提供了新思路。SEM图像显示，传统ITS基底上钙钛矿无法完全覆盖金字塔尖端，而SiOx填充形成的冰山式结构使钙钛矿获得类似平面基底的均匀沉积。这些结果证实SiOx填充强化了金字塔谷底的界面质量，有效提升了器件稳定性。
文章概述本文通过协同电子缺陷表面工程调控电子选择性分子层在钙钛矿太阳能电池中的应用。研究表明分子的电子性质比偶极取向对电子提取效率更具决定性作用。Figure3展示了不同钙钛矿薄膜的界面特性。顶部和埋入界面钙钛矿薄膜的功函数分布显示Bpy-CAA引起更明显的n型埋入界面和向下能带弯曲，有利于电子提取和空穴排斥。从TR光谱提取的归一化表面载流子动力学表明Bpy-CAA具有更短的载流子寿命，证明其更有效的电子提取。
版权所有 © 2005-2025电信与信息服务业务许可证：京ICP证120154号
地址：北京市大兴区亦庄经济开发区经海三路天通泰科技金融谷C座16层 邮编：102600
冀公网安备 冀ICP备20009525号-2