在下一代光伏电池的研发领域,苏州大学科研团队携手香港理工大学及多家光伏企业,成功突破技术瓶颈,取得关键性进展。他们研发出一种新型无铟复合层材料,为叠层光伏电池的产业化应用开辟了新路径。这一成果已通过国际权威学术期刊《自然·能源》在线发表,引发行业广泛关注。
传统晶硅光伏电池的光电转化效率已逼近理论极限,而钙钛矿材料因其薄膜特性,能够吸收更广泛波段的太阳光。将两者结合形成的叠层结构,理论上可显著提升能量转换效率。然而,钙钛矿与晶硅的界面复合层长期存在技术难题:既要保证电荷高效传输,又需具备高透光性和长期稳定性,而现有含铟材料因资源稀缺、成本高昂,难以满足大规模应用需求。
针对这一挑战,研究团队创新性地提出以氮氧化钛替代铟基材料。该材料通过多位点化学键合,在钙钛矿与晶硅之间构建起稳定的“分子桥”结构。这种设计不仅优化了电荷复合路径,还显著增强了器件的抗环境老化能力。实验数据显示,采用该材料制备的207.9平方厘米工业级叠层电池,经第三方认证的光电转化效率达30.6%,在85℃、85%湿度条件下持续运行1000小时后,效率衰减不足5%。
审稿专家指出,这项研究突破性地实现了效率、稳定性与量产可行性的平衡。氮氧化钛无铟复合层的应用,为解决叠层电池规模化制造中的材料瓶颈提供了可行方案,其性能指标已达到国际领先水平。特别值得一提的是,该材料体系摆脱了对稀有金属的依赖,为光伏产业可持续发展提供了重要技术支撑。
目前,该技术已进入中试放大阶段。合作企业正在调试生产线,计划制备更大面积的叠层电池组件,进一步验证其在实际工况下的性能表现。研究团队表示,通过产学研深度融合模式,有望在三年内实现该技术的商业化应用,为全球能源结构转型贡献中国智慧。




















