
1、钙钛矿电池技术迎来多重突破
(1)单节钙钛矿电池效率突破27.2%
中科院研制的单节钙钛矿电池效率突破27.2%。2025年11月11日,中国科学院半导体研究所游经碧研究员领导的科研团队研制出光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。器件在1个标准太阳光和最大功率输出点条件下持续运行1529小时后,仍可保持初始效率的86.3%。此外,器件在1个标准太阳光与85°C光热耦合加速老化条件下,持续运行1000小时后仍能维持初始效率的82.8%。相关成果在国际学术期刊《科学》发表。
实现高效率钙钛矿太阳能电池的关键要素之一是制备高质量的钙钛矿半导体薄膜。中科院科研团队通过在钙钛矿薄膜生长中引入碱金属草酸盐,利用解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用,有效束缚氯元素的垂直无序迁移,使其在钙钛矿材料中均匀分布。基于这一方法,研究团队成功制备出载流子寿命高达20微秒,界面缺陷态密度低至1013每立方厘米的钙钛矿半导体薄膜。

2025年11月17日,西湖大学王睿团队等人在《Nature Communications》上发表的研究,直面FAPbIs钙钛矿光伏中残留MA+ 导致的稳定性瓶颈,实现了26.1%的转换效率。在55°C、连续单太阳光光照下进行最大功率点跟踪,目标器件在1000小时后仍保持超过95%的初始效率。而使用MACI添加剂的对照组器件则在约500小时后性能降至初始值的60%。
甲基氯化铵(MACI)添加剂能有效促进a-PAPbL3形成,但其热分解后残留的MA在热/光应力下会显著损害器件长期稳定性。团队开发了一种a相辅助反溶剂方法,使用不含MACI的前驱体,并通过在反溶剂中引入甲基氨基硫氰酸盐(MASCN)成功制备了MA残留极低的a-FAPbL3薄膜。MASCN显著降低了a-FAPbI3的形成能,促进了钙钛矿从湿膜直接向a相转变,绕过了8相中间产物,形成了高质量的晶体。
此外,2025年8月11日,海南大学可再生能源光电材料与器件团队自主研发的单结钙钛矿电池稳态光电转换效率达27.32%,在较短时间内取得了第三代光伏技术领域的突破。
(2)柔性钙钛矿电池小面积(0.04cm2)器件效率达到20.3%柔性钙钛矿太阳能电池因其轻量化、可弯曲等特性,在可穿戴设备、物联网、航空航天等领域具有广阔应用前景。
上海交通大学戚亚冰教授与多所科研机构合作,在超柔性钙钛矿太阳能电池领域取得关键突破。研究创新性地提出“氧化镍(NiOx)+自组装单分子层(2PACz)”的双空穴传输层结构,解决了超柔性钙钛矿太阳能电池长期面临的“效率与稳定性难以兼顾”的问题。一方面,NiOx纳米颗粒凭借100°C的低温制备特性,可以降低其对柔性透明聚酰亚胺(tPI)基底的热损伤;另一方面,2PACz自组装单分子层通过界面偶极效应的精准调控,将Ni0x的能级与钙钛矿材料的能级实现了高度适配。
团队采用2.1m厚的tPI基底与130nm厚的非品ITO组合,并搭配NiOx/2PACz双空穴传输层,使小面积(0.04cm2)器件的效率达到20.3%。同时,通过原子层沉积技术制备15nm厚的氧化铝/聚对二甲苯双层防护结构,让器件在空气中效率保持90%的时间达到130小时,保持80%的时间达到260小时。
(3)宁德时代首次成功实现光电转换效率超过20%的1m×2m 大尺寸钙钛矿光伏模组
上海交通大学赵一新教授团队与宁德时代21C创新实验室合作,在国际上首次成功实现光电转换效率超过20%的1mX2m大尺寸钙钛矿光伏模组,创造了该领域的世界纪录。
该研究创新性地提出“基质限域分子层”型空穴传输层构型新概念,突破了传统自组装单分子层空穴传输层体系中面临的分子聚集、堆叠和结晶的本征限制。团队利用具有强吸电子能力与优异化学稳定性的三(五氟苯基)硼烷分子构建主体骨架,将空穴传输分子分散于BCF基质中,形成类似于“枣糕结构”的传输层。这一创新结构有效抑制了空穴传输分子的堆叠倾向与聚集行为,解决了制约大面积钙钛矿光伏模组发展的薄膜不均匀、界面不稳定难题。
2025年11月19日,军事科学院国防科技创新研究院常超、北理工徐健、南京大学林仁兴和谭海仁等人开发了一种偶极钝化策略,在降低Pb-Sn钙钛矿埋底界面陷阱密度的同时,实现了HIL/钙钛矿界面的精准能级对齐。该策略增强了欧姆接触,促进空穴高效注入HTL,并将电子排斥出界面,从而将载流子扩散长度提升至6.2um,使Pb-Sn钙钛矿电池效率提升至24.9%(Voc=0.911V,Jsc=33.1mAcm2FF-82.6%)。此外,该策略有效缓解了叠层器件互联层引起的接触损失,最终实现全钙钛矿叠层电池的30.6%效率(认证稳态效率30.1%)
2025年11月27日晶科能源宣布基于N型TOPCon的钙钛矿叠层电池转化效率突破34.76%。这是晶科第32次打破电池效率和组件功率世界纪录。该数据经国家光伏产业计量测试中心(NPWM)权威认证,此结果标志着晶科在下一代钙钛矿叠层技术领域的布局取得了重大进展。从产业价值来看,该技术成果不仅展现了品科在钙钛矿技术研发上的深厚积累,也为其后续在高效叠层电池产业化布局方面提供了技术支撑。
京东方采用刚性/柔性/叠层组件技术路线并行开发,三大研发平台效率不断突破,实现了从手套箱(2.5*2.5cm)到实验线(30*30cm)再到(1,200*2,400cm)三大平台全工艺流程拉齐。刚性组件方面,目前手套箱转换效率经计量院认证达到27.3%,基础科研达到一流水平;实验线转换效率23.49%;中试线全面积转换效率20.01%。分别实现了小面积、中面积和单结大面积器件效率行业第一梯队。
柔性组件方面,京东方转换效率持续提升,实验线转换效率达到20.11%;中试线全面积效率达到17.7%,实现业内面积最大同时功率最大;同时公司4T叠层组件转换效率突破行业新纪录,实验线达到28.42%;中试线达到25.36%。5月公司实验线产品通过德国莱茵认证,标志着公司在钙钛矿光伏组件的可靠性达到行业头部水平。
2、晶硅巨头积极延伸布局叠层技术,规划产能超33GW
格局:厂商逐步聚焦柔性组件等差异化市场;晶硅电池巨头持续关注进展,围绕优势领域布局叠层电池技术,领先者百兆瓦级中试线已投产。
产能扩张进展不断。据不完全统计,明确规模的产能规划超33GW,其中仁烁光能等头部厂商量产展望乐观,技术的进一步成熟或将加速规划产能落地。
3、政策催化不断,钙钛矿及叠层电池产业化有望加速
2025下半年开始,多地部门发布相关政策,鼓励钙钛矿及叠层电池产业化;2025年11月,工信部吹响中试平台建设号角,制造业中试平台是为处在试制阶段的样品转化到生产过程提供中试服务的载体,平台建设目标是加快创新成果工程化突破和产业化应用等,预计后续各地对钙钛矿产能扩张和项目补贴等支持措施有望加快落地。


