光电转化效率突破材料极限！西南石大研发出新型太阳能电池

2026-07-17 09:09:15 [知识] 来源：盘星资讯网

封面新闻记者杨旭斌

西南石油大学光伏发电项目实景

在清洁能源转型的光电浪潮中，如何兼顾太阳能电池的转化高稳定性与高光电转换效率，始终是效率西南型太行业关注的焦点，也是突破全球科学家持续攻关的核心课题。

近日，材料出新西南石油大学光伏材料与技术科研团队传来突破性进展：最新实验数据显示，极限该团队研发的研发阳小尺寸超高效叠层太阳能电池，其光电转换效率已接近35%。电池这一成果不仅大幅刷新了常规太阳能电池的光电效率纪录，更标志着我国在光伏核心技术领域取得了重要突破。转化

目前，效率西南型太相关研究成果已密集发表在《先进材料》（Advanced Materials）、突破《应用化学国际版》（Angewandte Chemie International Edition）及《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）等国际顶级期刊上。材料出新该技术的极限核心在于硅基异质结技术，有效解决了光伏产业的研发阳“卡脖子”难题。其中，纳晶硅氧薄膜制备工艺与铜互联技术均达到国际领先水平，并荣获中国可再生能源学会科技进步奖一等奖。

突破材料极限：叠层技术打开光伏新空间

晶硅电池凭借成熟的工艺、优异的效率及成本优势，长期占据光伏市场主流地位。随着技术迭代，晶硅电池的光电转化效率已逼近29.4%，这被业界公认为单结晶硅电池的理论效率极限。

“29.4%是单一材料的物理极限，但绝不应该是光伏技术的终点。”西南石油大学光伏产业技术研究院副院长、光伏材料与技术科研团队负责人章文峰指出，技术瓶颈并非发展的终局，而是推动行业从“同质化规模竞争”向“差异化价值竞争”转型的关键催化剂。“要实现光伏产业的全面普及与降本增效，必须依靠技术创新突破现有框架。”

既然单一材料路径受阻，团队将目光投向了叠层太阳能电池。章文峰解释道：“叠层技术通过堆叠不同带隙的子电池，实现对太阳光谱的分段吸收，从而突破单结电池的效率极限。”

目前市场主流材料为钙钛矿和晶硅，二者各具优势：钙钛矿带隙宽、吸收短波能力强；晶硅带隙窄、吸收长波能力强。若能实现二者优势互补，将极大提升光电转换率。

经过反复的推理、测试与方案推翻重来，团队最终锁定硅基异质结技术。该技术结合了晶体硅与非晶硅的优势，具备钝化效果优异、光电转换效率高、温度系数低及低温制程等特性，是与钙钛矿实现高效叠层的理想基底。

通过精密工艺，团队将宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池进行上下串联：
* 顶层钙钛矿：优先吸收并转化短波长光；
* 底层晶硅：吸收透过顶层的长波长光。

这种协同效应使得小尺寸超高效叠层太阳能电池的光电转换效率逼近35%，成功突破单结电池理论极限，确立了行业先进水平。