盛夏时节,新能源领域传来振奋人心的突破性进展——中国科学院化学研究所科研团队在钙钛矿-有机叠层太阳能电池研究上取得重大成果。该团队通过创新性提出"全阶段调控"技术路径,成功开发出兼具高效能与稳定性的新型光伏器件,相关成果已发表于国际权威学术期刊《自然》。这一突破标志着我国在第三代太阳能电池技术领域跻身世界前列。
研究团队引入具有光致变色特性的TDB添加剂分子,构建出独特的双层吸光结构。上层宽带隙钙钛矿材料负责捕获高能紫外线和可见光,下层窄带隙有机材料则吸收穿透的近红外光,形成"光谱级联"效应。经国际权威机构检测认证,该器件稳态转换效率达28.04%,实验室最高效率突破28.8%,持续光照625小时后仍保持90%初始性能,三项核心指标均刷新世界纪录。
与传统刚性光伏板相比,新型电池展现出革命性优势。通过溶液加工与卷对卷印刷技术,可实现大面积柔性制备,器件厚度不足传统产品的三分之一,且具备可弯曲特性。这种特质使其在建筑光伏一体化领域具有广阔前景,既能作为建筑幕墙、屋顶的发电单元,又可集成于帐篷、遮阳伞等临时设施。
在便携能源领域,该技术同样展现出巨大潜力。科研人员演示了将电池模块折叠后放入背包的场景,展开后可为手机、平板电脑等设备即时供电。这种特性使其成为户外探险、应急救援等场景的理想能源解决方案,未来有望装备于无人机、便携式气象站等移动设备。
据团队负责人介绍,钙钛矿叠层技术是突破传统光伏效率瓶颈的关键方向。当前主流硅基电池转换效率已接近理论极限,而叠层结构通过多结吸光设计,理论上可将效率提升至40%以上。此次技术突破不仅创造了新的效率纪录,更通过材料体系创新显著降低了制备成本,为光伏发电大规模应用扫清重要障碍。
针对公众关心的技术转化问题,研究人员表示,实验室已开发出配套的封装工艺,可有效解决柔性器件的耐候性问题。目前团队正与多家企业开展合作,重点推进建筑光伏一体化产品和便携式充电装置的产业化进程,预计未来3-5年内实现规模化应用。










