Jingbi You · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

卤化物钙钛矿作为一种新型半导体光电子材料，兼具无机半导体优异的光电性能与有机半导体低成本、可印刷制备的优势，已成为半导体光电器件领域的研究前沿。近年来，钙钛矿太阳能电池在效率与稳定性方面取得显著突破：单结电池效率达27％，平方米级组件效率超18％，实验室稳定性达1万小时，外推寿命达数万小时，GW级产线初步建成。钙钛矿基叠层电池发展迅速，其中钙钛矿/晶硅叠层效率接近35％，大面积钙钛矿/硅叠层电池效率已超越单结晶硅电池，钙钛矿/钙钛矿、钙钛矿/有机及钙钛矿/铜铟镓硒（CIGS）叠层器件亦取得重要进...

解读: 钙钛矿太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有战略意义。钙钛矿/晶硅叠层电池效率接近35%，已超越单结晶硅极限，可为SG系列逆变器提供更高功率密度的前端输入，推动1500V系统向更高电压等级演进。大面积组件效率超18%且具备低成本印刷制备优势，契合阳光电源分布式光伏解决方案的成本优化需求。钙钛矿材料的...

Muhammad Adnan · Zobia Irsh · Jongchul Lim · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 钙钛矿/硅 tandem 太阳能电池（PSTSCs）的发展已成为提高晶体硅太阳能电池（c-Si）运行稳定性和功率转换效率（PCE）的一种有前景且具有成本效益的替代方案。在过去的十年中，通过在不同c-Si衬底上采用多种真空和溶液驱动的钙钛矿加工方法，已在实验室中实现了高效tandem结构的制备。然而，要实现从实验室级原型向具有商业可行性的产品的跨越，PSTSCs仍面临诸多重大挑战，包括稳定性与可靠性问题，以及由宽带隙钙钛矿中的电压亏损导致的效率降低。此外，电荷复合层缺乏标准化，且在各层之间实...

解读: 钙钛矿/硅叠层电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要前瞻价值。该技术通过宽带隙材料提升光电转换效率,但存在电压缺陷和电流失配问题,这与我司MPPT优化算法和1500V高压系统的技术方向高度契合。文中提出的界面工程、应变管理和离子迁移控制,可为我司三电平拓扑结构的功率器件热管理提供借鉴。建议结合...

Jiali Xuan · Tianxiang Shao · Yue Zang · Yang Liu 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

高性能、低成本的单片钙钛矿/硅串联太阳能电池（PSTSCs）为光伏产业带来了新的曙光。钙钛矿/硅串联器件的功率转换效率实现了前所未有的快速增长，与此同时，适用于电荷选择性接触的材料也在不断优化。在此，我们对近期关于单片 PSTSCs 的研究进行了综述，重点关注了近年来载流子传输层的发展现状。总结了新型电荷传输材料的潜力和优点，并对各部分进行了简要讨论。通过实验测量性能发现，自组装单分子层展现出最具吸引力的前景。基于这类材料，采用纹理表面及其他策略后，串联太阳能电池的效率已提升至 30%以上。随后...

解读: 该钙钛矿/硅叠层电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品线具有重要战略价值。叠层电池效率突破30%将显著提升系统发电量，要求逆变器优化MPPT算法以适配其独特的I-V曲线特性和更高工作电压。电荷传输层的界面钝化技术可借鉴至功率模块的界面优化设计，提升SiC/GaN器件的载流子传输效率。该技术的商业化...

Anioke Afamefuna Ugochukwu · Farhan Ahmad · Munaza Khalid · Muhammad Arslan Alib 等16人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能光伏（PV）作为一种可再生技术，因其独特优势正日益超越化石燃料及其他可再生能源。近年来光伏电池——作为光伏技术的核心组件——的发展与其材料密切相关，主要包括硅-碳、碲化镉（II−IV族半导体）、砷化镓（III−V族半导体）以及钙钛矿（稀土过渡类金属，RT 3 M）。本综述深入分析了光伏太阳能电池的最新进展，重点关注硅基、钙钛矿以及钙钛矿/硅叠层电池。文章全面考察了影响光伏技术商业化和广泛应用的关键因素，包括转换效率、稳定性、环境影响以及生产成本。目前占据市场主导地位的硅基光伏电池受限...

解读: 该综述系统分析了硅基、钙钛矿及叠层电池的效率提升路径,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有重要指导意义。钙钛矿/硅叠层电池32%的转换效率突破,要求逆变器具备更宽输入电压范围和更精准的功率追踪能力。建议在1500V系统中集成针对高效新型电池的自适应MPPT策略,并通过iSolarClo...

Jiahua Konga1 · Maziar Jafarib1 · Yixiao Huang · Qinggang Houa 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 近年来，钙钛矿和有机太阳能电池等新兴光伏技术展现出显著的光电转换效率（PCE），然而其性能与稳定性在很大程度上依赖于高效的电荷传输层（CTLs）。由于具备可调的光电特性、增强的载流子迁移率以及优异的界面工程能力，包括量子点（0维）、纳米线/纳米管（1维）和纳米片（2维）在内的低维半导体纳米杂化材料，已成为下一代电荷传输层的有力候选者。本文系统综述了低维半导体纳米杂化材料在电荷传输层中的最新研究进展，重点聚焦于其结构设计、电荷传输机制及其在新兴光伏器件中提升性能的作用。我们讨论了优化纳米杂化...

解读: 该低维半导体纳米杂化材料技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统具有重要应用价值。文章聚焦的电荷传输层优化策略,如能带工程、缺陷钝化等,可启发SG系列逆变器在钙钛矿等新型光伏组件适配中的MPPT算法优化。量子点、纳米线等材料的高载流子迁移率特性,与公司SiC/GaN功率器件的低损耗理念契合,可为三电平拓扑...

Rabin Paul · Shweta Shukl · Trupti Ranjan Lenk · Fazal Ahmed Talukdar 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 随着新技术的发展，市场上的太阳能电池需要具备更高的效率、更低的成本、更好的稳定性以及更优的环境友好性。钙钛矿太阳能电池自问世以来在性能方面已取得令人瞩目的进展，其光电转换效率已达26%，并有望进一步提升，这得益于其卓越的光伏特性。另一方面，尽管CZTSe太阳能电池具有非常高的光吸收系数，但其效率尚未突破15%。鉴于这两种材料各自的特性及其在带隙上的显著差异，本文提出了一种新颖的杂化结构HTL/钙钛矿/CZTSe/CdS/ZnO，旨在利用钙钛矿材料（CH3NH3Pb3−xClx）和CZTSe...

解读: 该钙钛矿/CZTSe混合太阳能电池技术通过双层吸收结构实现30.9%高效率,为阳光电源SG系列光伏逆变器提供重要启示。其宽光谱吸收特性可优化MPPT算法设计,提升弱光环境发电效率。混合结构的温度稳定性研究对1500V高压系统热管理具有参考价值。建议将高效电池技术与ST储能系统协同,通过iSolarC...

Doaa Khodair · Ahmed Saeedc · Ahmed Shaker · Mohamed Abouelattaf 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 钙钛矿太阳能电池（PVSK-SCs）是一种具有前景的光伏（PV）技术，有望以低于当前市场主流技术的成本实现更高的功率转换效率（PCE）。单结太阳能电池的PCE受到Shockley-Quiesser（S-Q）极限的限制。由于通过创新设计能够突破这一限制，叠层太阳能电池（TSCs）被广泛视为光伏产业的下一代发展方向。为了在更宽的波长范围内吸收光，这些结构结合了多种具有显著不同带隙的光吸收材料，使其吸收特性相互补充。卤化物钙钛矿（PVSK）吸收材料的发展使得构建更高效率的TSC成为可能。钙钛矿已...

解读: 钙钛矿/硅叠层电池技术突破单结电池效率极限，对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要战略意义。2-T单片式与4-T机械堆叠方案的效率提升，要求逆变器具备更宽MPPT电压范围和更高转换效率以匹配高效组件。建议在1500V系统架构中预留兼容性设计，优化SiC功率器件拓扑以降低高压损耗，并通过i...

Ju Won Lima · Hyeonsoo Kimb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 尽管硅基太阳能电池长期以来一直主导着太阳能产业，但新兴的光伏技术正通过在效率、成本效益和可持续性方面的改进挑战其主导地位。本研究比较了三种新兴太阳能电池材料——钙钛矿、硫族化合物和有机材料——与传统硅基光伏技术的性能。我们评估了四种不同类型的屋顶太阳能板安装在美国密歇根州底特律市一栋典型独户住宅上的能源、经济和环境表现，以确定到2050年哪种光伏技术最有利于支持近零能耗建筑（NZEBs）的实施。本研究采用五参数逻辑函数（5PL）对光伏技术进行评估，分析光伏装置效率及总投资成本随时间的变化趋...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏系统具有重要战略意义。钙钛矿等新型光伏技术的高效率特性(2050年能源削减率达30.66%)为SG系列户用逆流器提供了更高功率密度的应用场景,需优化MPPT算法以适配新材料的IV特性曲线。研究揭示的经济性优势(年节省443美元)验证了阳光电源储能一体化方案的市场潜力,可结合S...

Tio Putra Wendari · Restu Rahmi Tazkiya · Muhammad Ali Akbar · Alfir Rizki 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用熔盐法合成了Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）和Na0.25Bi0.25Ba0.5TiO3（NBBT）钙钛矿样品，并对其结构、形貌和电学性能进行了系统分析。两种样品均呈现单相菱方晶系结构，空间群为R3c。Rietveld精修结果表明，由于Ba2+的离子半径大于Na+和Bi3+，Ba掺杂导致晶胞体积增大。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示Ti–O键振动峰发生位移，表明在NBBT中Ti–O键有所伸长。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，Ba取代后晶粒呈板状各向异性，且晶粒尺寸减小。NBT和NB...

解读: 该钙钛矿介电材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBBT材料在35kV/cm低电场下实现21.56mJ/cm³储能密度和94.21%能量效率,其弛豫铁电特性可启发ST系列PCS的电容器优化设计。Ba²⁺掺杂引起的结构畸变增强储能性能,为PowerTitan系统中DC-link电容、滤波电容的...

Zhihao Zhang · Hongzhe Tang · Lei Yuab · Jiayi Lud 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 全光谱光吸收对于提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）至关重要。本研究采用密度泛函理论和第一性原理计算，探讨了Ge²⁺掺杂对基于Cs的全无机钙钛矿在紫外-可见-近红外（UV–可见–NIR）区域光吸收性能的影响。四种Ge²⁺掺杂钙钛矿（CsSn₀.₅Ge₀.₅I₂.₂₅Cl₀.₇₅、CsSn₀.₇₅Ge₀.₂₅I₂Cl、CsPb₀.₂₅Ge₀.₇₅I₂.₇₅Cl₀.₂₅和CsSn₀.₅Ge₀.₅IBr₂）在从紫外到近红外波段均表现出显著的光吸收能力。其中，CsSn₀.₇₅G...

解读: 该Ge2+掺杂全光谱钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究实现的29.23%转换效率和全光谱吸收特性,可显著提升组件发电能力,优化MPPT算法效能。载流子迁移率提升与缺陷密度控制机制,为逆变器输入端宽电压范围设计提供理论支撑。全光谱吸收特性可增强弱光发电性能,提升iSolarC...