南京大学团队钙钛矿叠层光伏组件获突破,太空光伏迎新希望

   时间:2026-06-18 00:35 来源:快讯作者:赵静

南京大学谭海仁教授团队在光伏技术领域取得重大进展。该团队联合仁烁光能产业化研究团队及化学学院王元元教授课题组,成功研制出大面积全钙钛矿叠层光伏组件,其转换效率经日本电气安全和环境技术实验室(JET)认证达到26.2%,刷新了该面积等级组件的世界纪录。相关研究成果已于6月15日以快速预览形式发表于国际顶级学术期刊《Nature》主刊。

此次突破的关键在于团队开发了一种65平方厘米的无空穴传输层隧穿复合结结构。该结构通过纳米晶功能层替代传统超薄金属复合层,并完全去除PEDOT:PSS空穴传输层,实现了界面连接层的结构重构。这种创新设计不仅简化了制备工艺,还显著提升了组件的光电转换效率。

当前,太空光伏技术正成为行业焦点。多家头部企业已布局钙钛矿叠层技术方向。在近期举办的SNEC展会上,协鑫光电与紫微科技签署第二次搭载测试协议,计划年底发射自研"算力卫星"。该卫星将搭载协鑫钙钛矿太阳翼、固态储能系统及国产GPU,在轨运行一年完成发电-储能-用能闭环验证。天合光能董事长高纪凡也公开表示,预计到2030年将形成钙钛矿晶体硅叠层电池、TOPCon 3.0及THBC技术并行的技术格局。

传统空间站、卫星及深空探测器主要依赖砷化镓太阳电池技术,但面临重量大、比功率低、成本高昂等瓶颈。将有效载荷送入近地轨道的成本达每千克数千至数万美元,深空任务成本更高。空间装备还需应对极端环境:空间辐照(紫外线、高能粒子、太阳风)、近地轨道原子氧侵蚀以及剧烈温度波动。

全钙钛矿叠层太阳能电池因其更宽的光谱利用能力,理论效率有望突破40%,被视为下一代空间光伏技术的有力候选。然而,其大规模太空应用仍面临诸多挑战:复合连接层光学损失大、界面稳定性不足(温度冲击加速金属扩散及有机层退化)、窄带隙铅锡钙钛矿薄膜大面积制备时的成膜均匀性与电荷输运受限等问题亟待解决。

中金公司最新研报指出,当前太空光伏技术迭代主要沿效率突破与柔性化发展两大方向推进,多条技术路线并行且均处于在轨验证阶段,规模化量产仍需时间。随着地面技术的突破与太空验证的推进,新一代高效轻质空间光伏技术有望逐步取代传统方案。

 
 
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