近日，西南石油大学光伏材料与技术科研团队传出好消息，最新实验结果表明，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的极限。团队论文成果发表在《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。
建在楼顶的光伏发电项目
三年前，在西南石油大学图书馆顶楼，由光伏材料与技术科研团队打造的学校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2万多平方米图书馆的照明用电。截至目前，该项目累计发电51.88万度，累计收益38.91万元，实现二氧化碳减排517.27吨。
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。
金阳中学光伏基地。
新型太阳能电池提高效率
随着光伏技术的成果转化初见成效，西南石油大学光伏产业技术研究院副院长、团队负责人章文峰也在思考，让光伏产业真正遍地开花，更应该推动光伏产业技术创新。
团队反复在模拟实验中演算市面上太阳能电池的效率，思考突围的路径。章文峰说：“每种材料的潜力都有极限，晶硅电池已明确逼近29.4%的光电转换效率极限。技术天花板已经达到，下一步光伏要如何突围呢？”推理、测试、再推翻重来……技术瓶颈并非行业发展的“终局”，团队成员没有停下脚步，29.4%是材料的极限，但不应该是光伏的极限。
单一材料的路走不通了，那就攻关叠层太阳能电池。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，但两种材料各有优势。如何能将两种材料的优势结合起来，提高光电转换率，实现光伏技术降本增效呢？
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，是硅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。
扫一扫关注微信
