🏠IT之家•較早收集於 7h
刷新世界紀錄:全鈣鈦礦疊層光伏組件效率達 26.2%

#materials-science#renewable-energy#perovskiteall-perovskite-tandem-solar-modulenanjing universitynature
💡材料科學的重大突破,為下一代自主硬體提供高效、輕量化的能源解決方案。
⚡ 30-Second TL;DR
有什麼變化
大面積全鈣鈦礦疊層光伏組件光電轉換效率達到 26.2%。
為什麼重要
此項突破顯著降低了空間光伏系統的重量與複雜度,為航太及其他領域的高效輕量化能源解決方案提供了可擴展的路徑。
下一步行動
持續關注鈣鈦礦材料的商業化進程,評估其整合至邊緣運算硬體電源系統的可行性。
誰應關注:Researchers & Academics
關鍵要點
- •大面積全鈣鈦礦疊層光伏組件光電轉換效率達到 26.2%。
- •以奈米晶功能層取代傳統超薄金屬層,提升器件穩定性與光學管理。
- •開發二元共溶劑體系,為大尺寸鈣鈦礦薄膜的規模化製造奠定基礎。
🧠 深度解析
背景與延伸:來自公開資料,非原文內容。引用 16 個來源。
🔑 增強重點摘要
- •該大面積全鈣鈦礦疊層光伏組件的尺寸為65平方厘米,其光電轉換效率經日本電氣安全環境研究所(JET)國際權威認證達到26.2%。
- •此項技術特別適用於太空輕量化光伏系統,因其具有寬光譜利用、高吸光係數及僅需亞微米厚度即可實現高效光電轉換的特性,能顯著降低發射重量並簡化太陽翼展開機構。
- •這項研究成果是南京大學譚海仁教授團隊與仁爍光能(蘇州)有限公司團隊共同研發的結晶,並已於2026年6月15日以快速預覽形式在國際學術期刊《自然》主刊上發表。
- •創新的奈米晶功能層取代了傳統的聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)空穴傳輸層及超薄金屬複合層,有效避免了金屬擴散與有機層退化問題,顯著提升了器件的穩定性與光學性能。
- •開發的二元共溶劑體系由2-甲氧基乙醇和四氫呋喃組成,透過刮塗工藝針對鉛-錫窄帶隙鈣鈦礦進行製備,兩者協同作用確保了大尺寸鈣鈦礦薄膜的均勻可控制備,為疊層組件的規模化製造奠定工藝基礎。
📊 競品分析▸ Show
全鈣鈦礦疊層光伏組件效率比較
| 特性/公司 | 南京大學/仁爍光能 (2026-06) | 協鑫光電 (2023-12) | 南京大學 (2024-02) |
|---|---|---|---|
| 技術類型 | 全鈣鈦礦疊層光伏組件 | 全鈣鈦礦疊層組件 | 大面積全鈣鈦礦疊層組件 |
| 光電轉換效率 | 26.2% | 26.34% | 24.5% |
| 組件面積 | 65 平方厘米 | 2048 平方厘米 | 20 平方厘米 |
| 認證機構 | 日本電氣安全環境研究所 (JET) | 中國計量科學研究院 | 國際第三方權威認證機構 |
🛠️ 技術深入
- 結構重構: 團隊製備了一種65平方厘米的無空穴傳輸層的隧穿複合結結構光伏組件。
- 奈米晶功能層: 該結構採用奈米晶功能層替代了傳統的超薄金屬複合層,並去除了聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)空穴傳輸層,實現了界面連接層的結構重構。
- 性能提升: 此設計顯著降低了光學損耗,提升了透光性能,同時改善了大面積製備中的均勻性與一致性。它有效避免了金屬擴散與有機層退化問題,從而明顯提升了器件的穩定性。
- 二元共溶劑體系: 研究團隊針對鉛-錫窄帶隙鈣鈦礦開發了一種由2-甲氧基乙醇(2-Me)和四氫呋喃(THF)組成的二元共溶劑體系。
- 溶劑作用機制: 2-甲氧基乙醇具有較低沸點和較高蒸氣壓,有助於加速溶劑揮發過程;四氫呋喃則能提升塗布過程中的液膜均勻性,兩者協同作用實現了大尺寸鈣鈦礦薄膜的均勻可控制備。
- 製備工藝: 該技術基於刮塗工藝(doctor-blading process)進行開發,為疊層組件的規模化製造奠定了工藝基礎。
🔮 前景展望AI analysis grounded in cited sources
該技術將加速空間輕量化光伏系統的發展。
全鈣鈦礦疊層太陽能電池具有寬光譜利用、高吸光係數、亞微米厚度等優勢,能顯著降低發射重量並簡化太陽翼展開機構,為太空應用提供理想方案。
鈣鈦礦疊層電池的商業化進程將加速。
大面積製備技術的突破(如二元共溶劑體系和刮塗工藝)解決了規模化生產的關鍵瓶頸,同時穩定性的提升也為其長期應用奠定基礎。
鈣鈦礦太陽能電池有望在效率上超越傳統晶矽電池。
全鈣鈦礦疊層電池的理論效率極限遠高於單結鈣鈦礦和晶矽電池,且已在小面積上實現28.0%甚至30.1%的效率,顯示其巨大潛力。
⏳ 時間線
2021-12
仁爍光能(蘇州)有限公司由譚海仁創立,專注於大面積鈣鈦礦疊層電池的研發與製造。
2022-06
仁爍光能團隊在大面積全鈣鈦礦疊層電池組件取得重要進展,實現21.7%的認證效率,被收錄於《Solar cell efficiency tables Version 60》。
2024-02
南京大學譚海仁課題組研發的大面積全鈣鈦礦疊層組件,穩態光電轉換效率達24.5%,刷新世界紀錄。
2025-10
南京大學林仁興助理教授、譚海仁教授課題組在全鈣鈦礦疊層電池領域取得最新進展,經JET認證轉換效率高達30.1%(小面積電池)。
2026-06-15
南京大學譚海仁團隊聯合仁爍光能成功研製出65平方厘米大面積全鈣鈦礦疊層光伏組件,經JET認證效率達26.2%,刷新該面積等級世界紀錄,成果發表於《自然》。
📎 來源 (16)
Factual claims are grounded in the sources below. Forward-looking analysis is AI-generated interpretation.
📰
AI 週報
閱讀本週精選 AI 大事摘要 →
👉相關動態
AI 策展新聞聚合。所有內容版權歸原始發布者所有。
原始來源: IT之家 ↗
每週 AI 簡報
每週一封,可隨時退訂。
