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2026-07-13
2026-07-14 0
2026年7月14日，中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员领衔的科研团队宣布一项重要突破：其自主研发的钙钛矿-有机叠层太阳能电池，经权威第三方机构认证，实现28.04%的稳定光电转换效率，创下该类器件全球最高纪录。相关成果已发表于国际顶级学术期刊自然。
目前广泛应用的屋顶光伏组件及地面电站所采用的太阳能电池，多为单结结构，仅依赖单一光吸收材料，因而只能有效利用太阳光谱中有限波段，其余光能则未能转化为电能，整体能量利用率存在明显瓶颈。
新型叠层电池采用双吸收层设计，上下两层分别针对不同波长范围的太阳光进行高效捕获，显著拓展了可利用光谱宽度，理论光电转换上限远超传统单结电池。
长期以来，叠层结构在实际运行中面临稳定性不足的共性挑战——持续光照下性能衰减较快，制约其工程化应用。此次研究通过引入新型功能分子TDB作为添加剂，实现了从器件制备到长期服役全过程的精准调控，有效抑制了材料退化与界面劣化，从根本上提升了器件运行寿命。
实测表明，该电池在标准光照条件下连续工作625小时后，仍保持初始效率的90%以上，展现出优异的光热稳定性与耐久性。
与常规硅基光伏组件相比，该器件具备轻质、柔性、可弯曲等特点，无需刚性基底支撑，大幅拓展了应用场景边界。既可集成于建筑外立面，形成美观高效的光伏建筑一体化系统；亦可作为便携式能源模块，服务于移动电子设备、无人飞行平台等；其低重量特性更契合航天器对载荷的严苛要求，有望为近地轨道及深空探测任务提供可持续能源支持。
这一技术进展不仅体现基础研究层面的创新高度，更具备明确的产业转化价值。在传统硅基光伏效率逼近理论极限的背景下，叠层结构为持续提升光能利用效率提供了切实可行的技术路径，有望推动度电成本进一步下降，助力清洁能源规模化应用。
我国光伏产业长期以晶硅技术为主导，此次原创性叠层电池技术实现国际领先，标志着在下一代光伏技术赛道已占据关键制高点。研发团队正持续推进工艺优化与中试验证，加速向产业化迈进，致力于让高性能、轻量化、多场景适配的新一代太阳能电池早日服务于民用、工业及航天等多元领域。
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