北京理工大学陈棋&姜岩最新AM:底电池工程:钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池的关键
2026-11-01 23:03:58  腾讯   [查看原文]

钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳能电池作为一种极具前景的薄膜光伏架构,结合了钙钛矿材料卓越的效率潜力和CIGS技术高度成熟的工业化水平。尽管钙钛矿顶电池发展迅速,但叠层电池的整体性能仍主要受限于CIGS底电池;底电池在很大程度上决定了带隙匹配、电压损失以及界面复合等关键因素。鉴于此,2026年10月31日北京理工大学陈棋&姜岩&武汉大学宫俊波&中石油深圳新能源研究院Pengfei Huang于AM刊发底电池工程:钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池的关键的综述,本文全面综述了面向叠层应用的CIGS吸收层及界面工程方面的最新进展。重点探讨了多项关键策略,包括镓(Ga)梯度带隙工程、碱金属后处理、通过银(Ag)合金化实现低温生长及双面运行,以及缓冲层和中间复合层的优化。此外,本文还讨论了表面形貌与缺陷化学如何共同影响单片叠层器件中的载流子复合动力学及界面稳定性。最后,本文提出了钙钛矿/CIGS叠层光伏技术迈向商业化的发展路线图。通过将材料层面的工程设计与器件层面的制约因素相结合,本综述构建了一个统一的框架,旨在指导高效、可规模化且具备工业应用潜力的叠层太阳能技术的发展。

原文:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.75576

钙钛矿方向课题组网站

NREL网站:https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html

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李美成课题组网站:https://nemd.ncepu.edu.cn/

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周欢萍课题组网站:https://happyzhou.wixsite.com/happylabs

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周圆圆课题组网站:https://www.alvinyzhou.com/all-papers

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钙钛矿LED世界记录每日更新

蓝光钙钛矿LED最高EQE26.4%    保持团队:浙江大学狄大卫&叶志镇&戴兴良团队 更新时间:2024年7月17日

红光钙钛矿LED最高EQE32.5%   保持团队: 中科院半导体所张兴旺&游经碧  更新时间:2025年5月23日

红光叠层钙钛矿LED最高EQE45.5%  保持团队: 南京工业大学王娜娜&黄维&王建浦  更新时间:2025年11月11日    

绿光钙钛矿LED最高EQE31%    保持团队:华南理工大学陈江山&马东阁&澳门大学邢贵川  更新时间:2024年9月23日

钙钛矿太阳能电池世界记录每日更新

钙钛矿太阳能电池最高稳态认证光电转化效率28%  保持单位:海南大学

钙钛矿/硅叠层太阳能电池最高认证光电转化效率35.5% 保持单位:隆基

钙钛矿/TOPcon叠层太阳能电池最高认证光电转化效率34.76%     保持单位:晶科能源

钙钛矿/PERC叠层太阳能电池最高光电转化效率30.05%    保持单位:首尔大学Jin Young Kim

柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池最高认证光电转化效率33.6%   保持单位:苏州大学杨新波&张晓宏&阿卜杜拉国王科技大学De Wolf

钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池最高认证光电转化效率30.1%   保持单位:武汉大学李建民&王胜&龚俊波&肖旭东

钙钛矿/钙钛矿/硅三结叠层太阳能电池最高认证光电转化效率27.06%  保持单位:悉尼大学郑将辉&Anita W. Y. Ho-Baillie&厦门大学陈忠&深圳黑晶光电技术有限公司段磊平

1cm² 钙钛矿太阳能电池最高光电转化效率26.90%   保持单位:苏州大学/新南威尔士大学/白马湖实验室

52cm² 钙钛矿太阳能电池最高光电转化效率26.48%  保持单位:万度光能

900cm² 钙钛矿太阳能电池最高光电转化效率24.36%   保持单位:脉络能源

户内光伏最高效率44.72%   保持团队:中国暨南大学王有生&麦耀华团队  更新时间:2024年1月12日

钙钛矿室内光伏组件最高认证孔径面积效率34.94%/国家光伏产业计量测试中心认证(12.80 cm2)  保持团队:暨南大学麦耀华教授团队

钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池最高光电转化效率/JET认证28.2% (1.038cm2)   保持团队:南京大学&仁烁光电

钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池最高认证效率31.55%  保持团队:光因科技

钙钛矿/OPV叠层太阳能电池最高认证效率26.42%  保持团队:青岛大学刘玉强&欧阳丹&薄志山&南方科技大学丘龙斌&北京师范大学张文凯&四川大学李鸿祥  更新时间:2025年10月9日

露天制备钙钛矿太阳能电池最高效率26.5%  保持团队:中国华北电力大学李美成团队  更新时间:2025年9月28日

钙钛矿太阳能电池低温运行最高效率26.12%  保持团队:中国陕西师范大学赵奎团队  更新时间:2023年8月31日锡铅混合钙钛矿太阳能电池最高效率24.13% 保持团队:上海交通大学陈汉团队  更新时间:2024年8月12日宽带隙(1.67 eV)钙钛矿太阳能电池最高效率25.03%  保持团队:中科院半导体所蒋琦&游经碧  更新时间:2025年12月12日宽带隙(1.76 eV)钙钛矿太阳能电池最高效率21.42%  保持团队:河北大学杨少鹏&何庭伟  更新时间:2025年7月18日

柔性钙钛矿太阳能电池最高效率26.61% 保持团队:九江市柔烁光电科技有限公司  更新时间:2024年9月28日

二维钙钛矿太阳能电池(n=5)最高效率22.73%  保持团队:南昌大学胡婷&陈义旺  更新时间:2024年10月15日

锡基钙钛矿太阳能电池最高效率17.89%  保持团队:复旦大学梁佳&南京理工大学徐勃&上海交通大学戚亚冰  更新时间:2025年10月15日

全无机钙钛矿太阳能电池最高效率22.49%  保持团队:陕西师范大学田庆文&刘生忠    更新时间:2025年8月12日

CsSnI3钙钛矿太阳能电池最高效率14.95%  保持团队:华中科技大学申燕&王鸣魁   更新时间:2025年5月21日

FASnI3钙钛矿太阳能电池最高效率15.7%   保持团队:上海科技大学米启兮   更新时间:2024年4月2日

碳电极钙钛矿太阳能电池最高效率23.6%   保持团队:大连理工大学王宇迪&史彦涛  更新时间:2025年11月5日

无HTM碳电极全无机钙钛矿太阳能电池最高效率19.65%   保持团队:华南农业大学饶华商&钟新华团队  更新时间:2025年1月13日

无HTM碳电极钙钛矿太阳能电池最高效率20.1%  保持团队:华南农业大学潘振晓&钟新华  更新时间:2024年5月31日CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池最高效率18.14%   保持团队:北京化工大学李明华&化学所胡劲松  更新时间:2024年1月17日钙钛矿量子点太阳能电池的最高效率19.01%   保持团队:苏州大学袁建宇  更新时间:2025年8月15日

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OCR:IMG:ADVANCEDMATERIAI REVIEW ottom-Cell EngineeringastheKeytoPerovskite/ Solar Cells Yang,YueZhou,Qi Henry Chen,Junbo Gong,Dongxu Lin,Weimin LiYaohua M PengfeiHuang×QiChen×YanJiang stpublished:31October2026https://doi.org/10.1002/adma.75576

OCR:IMG:CROWNTECH的太阳模拟器光谱与标准太阳光谱之差的典型值可小于5%以内。 回口 AAA级多种型号太阳模拟器 CROWNTECH 多种光源类型,氙灯,LED,混合光源(氙灯,钨灯,LED) 迎关注责司公众司 陈为请士个人公企号 可根据失配因子进一步调整光谱分布(每100nm区间) 以达到与太阳光谱100%一致的样品测试效果。 CROWNTECH 光强最大可到1000个太阳 JE 恒态发光有效照射面积从最小5X5厘米到最大 400 10E0E6600 2X2米,更大面积可定制 应用领域包括:光伏,气象,环境模拟,老化试验等 详询请洽 羊询请洽010-8278175015910820504(销售 www.crowntech-inc.com www.yiguangkeji.com

OCR:IMG:a3 32 2Ttandemdevices 4Ttandemdevices andemdevices★CertifiedPCEof2Ttandemdevices Open symbolsindicate stabilized PCE 口 ImprovedPerformance Trend PCE (%) 28- 口 24 ¥ ODk 20- 1.00 1.02 1.04 1.06 1.08 1.10 1.12 1.14 1.16 Bottom CellsEg(eV) b b10 10 CulnSez Cu In Se C-3.0 5 5p(t*) 4p(t) 4s(a,) -4.0 CBM 5s(a,) 4p(a) 0 3det 4p(e',t) (ev) -5.0 CIGS Ga content Energy(eV) 5p(t) 3d(e,t2) '4p(t,t) 5s(a) -6.0 GGI GGI GGI GGI VBM 4p(a,) E 0.3 0.5 0.7 1 -10 W -7.0 Cds 4s(a) -15 4d(t,e) -8.0 -20 20° 0 20 0 20 0 20 0 20 公众号·钙钛阳能电池 Density of state (electrons/eV)

OCR:IMG:x=[Ga]/([Ga]+[In]) a b 000 C1.0 x=[Ga)([Ga]+[In]) 1.7 1.7 X=1.00 0.8 0.6 0.8 1.6 1.6 0.4 1.5 Band gap(eV) X=0.75 0.2 1.5x= 0.0 [Ga 0.6 1.4 g1 1.4 0.4 -02 1.3 x=0.50 2 and w Bar 1.2 -0.8 x=0.25 3 -1.0 12 -1.2 0.2 1.1 x=0.00 -1.4 -0.1 02 1.1 1.0 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 -1.6 0.00 .250.500.75 1.00 0.8 8.0 0.2 w=[Ag]/([Ag]+[Cu]) 1.0 w=[Ag]/([Ag]+[Cu]) w=[Ag]/([Ag]+[Cu]) ImpactofAgalloyingonthebandstructureofClGS Enhancedcrystallinity de) wloAg 1 w/Ag wlo-Ag wlAg Ts:390°C um Ts:390°℃ um Ts:390 1um Ts:390 um Reducedstructuralandelectronicdefects ? f 0.8 Urbachenergy(eV)Q 25 20 CIGS ACIGS ()ouang Efficiency(%) (%) 18 0.7 20 16 Voc 0.6 宁 155 14 12 0.5 10 ACIGS CIGS ACIGS CIGS 10 0.4 353323 5 413 383 353 323 303 253 413 383 353 323 303 253 413 383 3833533233 353 323 303 253 Nominal temperatureT (C) NominaltemperatureT( (C) NominaltemperatureT( (°C)

OCR:IMG:铸安 提供一站式光伏&LED研发解决方案 低温闪蒸制膜机LVCD 尺寸210*210~2400*1200mm 湿膜:10s抽至10Pa以下PLC+触摸屏 可控制样品台温度升温/降温 多段保压VCD、常规VCD M382 深圳市铸安安全技术有限公司 陈经理13538218614

OCR:IMG:PoorPerovskite a Quality b Perovskfte v, o PVSK CIGS 8ZO CIGS PVSK Jsc (mA/cm) Chemical Polishing TO Vo=1.7739V:1.2% Perovskite Sputtering Jsc=17.300mA/cm²:1.5% CIGS CIGS ITO PCE=22.43%:1.9% FF=73.1%:0.7% Glass Original 0402 00 02 04 06 08 10 12 14 161 Voltage(V) a 版料 ALDNiOx e f 中 -IZO LiF CIGS -SnO2 IZO J[mAcm] C60 SnO Reduced PTAA Perovskite Roughness -NiO, PTAA NiO Perovskite 500nm ZnO ZnO CdS CdS CIGSe CIGS OI5P 0.0 0.4 0.8 1.2 16 h ? VM 6 Tensile Stress perovskite 30 (28.48°,29.10MPa) Release 403 30 20 20 15 10 Reverse Scan Stress 25 Forward Scan B 0009 2um 200nm (21.58°.27.46MPa) Perovskite perovskite Voc (mV) 1.946 19.27 1.941 200nm (48.28°,9.87 MPa) Jsc (mA cm-3) FF(%) 76.47 19.26 CIGS 500nm (63.87,2.45MP 28.65 76.76 2um 500nm Heatmap Arrow Fiming curves PCE (%) 28.70 0 20 Enhances Stability Inclination angle () 0.5 10 1.5 20 Voltage (V)

OCR:IMG:ENLITEKH QFLS-Maper ENLITEEabufer Photosensitivity 16 Ec Aun Photosensitivity 16 peo = LAola 1.0 10° 12 10° Photosensitivity DecayRate(deca Energy[eV] -Decayrate 12 105 42 2 CIGS sens 103 8 u C 11 103 28 0.0 ecay DecayRa ZnO Mluminated EF THERM EQUL. 4 ph -0.5 ilfor 10' 10' + 10' 14 bi-layer with lght of h>Egbe Ded -1.0 +o lo o 02 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 10 10² 102 10 1 2 W 4 Position[um] c[Cd²](mol/L) c[TU](mol/L) c[NH](mol/L) 8(V) e f EC 6 to.5eV 0.14eV EF Fn 2.45eV 1.3eV · · Ev # 公众 钙钛矿太阳能电池 S Cd Vs Electron Hole

OCR:IMG:中科羲和 XHELIOS 岂止于“新 中科羲和激光创新 99 DOE分光--更精简的分光模块 能量闭环控制--更稳定的划刻效果 激光退火一一更快、更准的退火技术 消杂光设计一一更窄的热影响区 8 300/1200/2400MM 300MM钙钛矿组件 钙钛矿组件激光划刻设备 激光退火设备

OCR:IMG:苏州迈科芯纳智能科技有限公司 MICROTREAT 迈科芯纳 国内领先的薄膜太阳能组件激光划线系统供应商 地址:苏州市高新区大同路25号7幢 请联系:王先生13912645526(微信同 辛先生17315283532(微信同号)

OCR:IMG:a 211211 High Tomp -PoorFF 5555 CIGS Absorber LowTomp CIGS Absorber (>500C) Q a (<400℃) Ag-doped CIGS Absorber ACIGS Absorber HighFF → Ga diffusion → GaOxLayer VolereV) ← Odiffusion Ag Voltage (V) Bottom TCO BottomTCO BottomTCo Bottom TCO b 50 Cu(In,Ga)Se2 Indiumtinoxide 50 Cu(in.Ga)Se2 Indiumtinoxide Front Composition(at%) O 04030020100 Composition(at%) 40 rrent 3 =° Ga o 302010 8 Ga 。 0 0 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 100 100200200400500600700000 p Distance(nm) Distance (nm) → Voltage (mV) WithoutAg 460C WithAg CISe(112) 460C e 3 60W With Ag (390°C) 0 Front With Ag (420*C) Peak Intensity(a.u) 420C Front Peak Intensity (a.u) 420C 390C Current density (mA cm Alb

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