德旺配资 光电转化效率突破材料极限! 西南石大研发出新型太阳能电池

封面新闻记者杨旭斌

西南石油大学光伏发电项目

在清洁能源领域，太阳能电池如何实现稳定、高效的光电转换，一直以来广受关注，也吸引相关科学家持续研究攻关。

近日，记者从西南石油大学获悉，该校光伏材料与技术科研团队传出好消息，据最新实验结果表明，该团队研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%，大大突破了常规太阳能电池的光电转换效率。

目前，这项论文成果已发表在《先进材料》《应用化学国际版》和《先进能源材料》等材料、能源领域顶级期刊。高转换率的关键在于硅基异质结技术，该技术解决了光伏产业“卡脖子”技术难题，其中的纳晶硅氧薄膜、铜互联技术达到国际领先水平，获中国可再生能源学会科技进步奖一等奖。

突破材料极限

叠层技术打开光伏新空间

晶硅电池是以硅为基础的光伏器件，广泛应用于太阳能发电，其效率和成本优势使其成为市场主流。随着科技发展，晶硅电池技术经历了多次迭代。当前，晶硅电池的光电转化效率已逼近29.4%，是行业内公认的极限水平。

“29.4%是材料的极限，但不应该是光伏的极限。”光电转化效率如何突破极限更进一步？西南石油大学光伏产业技术研究院副院长、该校光伏材料与技术科研团队负责人章文峰告诉记者，技术瓶颈并非行业发展的“终局”，反而是团队从“同质化规模竞争”向“差异化价值竞争”转型的催化剂。“想要进一步提高转换率，让光伏产业真正遍地开花，就应该推动光伏产业技术创新。”

单一材料的路走不通了，那就攻关叠层太阳能电池。“叠层太阳能电池通过堆叠不同带隙的子电池，实现对太阳光谱的分段吸收，从而突破单结电池效率极限。”章文峰谈到，目前，市面上常用的太阳能电池的材料以钙钛矿和晶硅为主，但是两种材料各有优势。如果能将两种材料的优势结合起来，便能提高光电转换率，实现光伏技术降本增效。

推理、测试、再推翻重来……最终，章文峰带领团队把目光转向了硅基异质结技术，这是一种能够结合晶体硅与非晶硅的先进太阳能电池技术，将不同带隙材料的优势结合起来，具有钝化效果好、光电转换效率高、温度系数低、低温工艺制程等优势，是与钙钛矿实现叠层的理想选择。

通过反复实验，团队将宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池上下串联，让钙钛矿先吸收并转化短波长光、晶硅再吸收透射过来的长波长光。终于，团队研制出小尺寸超高效叠层太阳能电池，其光电转换效率能够接近35%，突破了单结电池理论效率的极限，处于行业先进水平。

从实验室到应用场

科技成果转化遍地开花

“接下来，团队将继续联合合作企业，依托国家级、省部级重大科技项目，围绕制约叠层电池产业化的稳定性难题开展科研攻关，尽快推动该技术落地转化。”章文峰谈到，团队实现科技创新正是成果转化反哺科学研究的生动探索。

三年前，西南石油大学首个分布式光伏发电项目建成。该项目采用“自发自用、余电上网”的模式为校内图书馆供能，400块高效单晶硅光伏组件将太阳能转化为电能，并输送给图书馆的各个角落，承担起21926.6平方米图书馆的照明用电。

光与电的华丽转身时刻在西南石油大学图书馆顶楼上演。截至目前，该项目运行31个月，累计发电51.88万度，累计收益38.91万元，实现二氧化碳减排517.27吨。在25年使用周期内，累计发电量将达到330万度，将产生经济效益200余万元，累计减少碳排放量3500吨，真正实现经济效益与生态效益双赢。

一块块光伏板还走进了大凉山深处。西南石油大学承接了对凉山州金阳县的对口帮扶工作，为解决用电难题，光伏材料与技术科研团队从金阳中学开始试点，将一块块光伏板装上金阳中学的楼顶。金阳中学光伏发电项目于2025年11月正式投入使用，截至目前，该项目已累计发电6.08万度，项目预计年发电量达17.07万度，年收益达8.88万元左右。

不仅是西南石油大学和金阳中学，据统计，该团队有12项科研成果在通威太阳能有限公司、浙江湖州鹑火光电有限公司等企业转化，将实验室成果转化为可量产的产品或服务。

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