隆基晶硅-钙钛矿叠层电池效率突破34.85% 三度刷新世界纪录
在光伏技术持续突破的浪潮中,晶硅-钙钛矿叠层电池的产业化进程迎来关键节点。隆基绿能近日宣布,其自主研发的晶硅-钙钛矿两端叠层电池经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,转换效率达到34.85%,在不到一年时间内连续三次刷新该技术路线世界纪录。这一数值不仅将晶硅-钙钛矿叠层电池的理论极限效率(43%)与现实的距离缩短至8.15个百分点,也标志着中国企业在下一代光伏技术研发中取得实质性突破。

晶硅-钙钛矿叠层技术通过将钙钛矿材料与晶硅电池结合,有效拓宽光谱吸收范围。相较于传统单结晶硅电池29.4%的理论极限,叠层技术展现出显著优势。隆基的研发轨迹显示,其团队在2023年11月首次突破33.9%的效率门槛后,2024年6月将效率推升至34.6%,此次再创新高,展现出每季度约0.3个百分点的稳定技术爬坡能力。与此同时,隆基在安徽芜湖基地宣布,其杂化背接触晶硅太阳能电池(HIBC)经德国哈梅林太阳能研究所认证效率达27.81%,这意味着该公司同时保持着单结晶硅和叠层电池两项世界纪录。

产业界的突破并非孤例。天合光能研发的210mm工业级钙钛矿/晶体硅叠层电池经第三方认证效率达31.1%,成为首款突破30%效率门槛的大面积组件;晶科能源基于N型TOPCon技术的钙钛矿叠层电池效率达33.84%,显示出不同技术路线的协同演进。国际领域,德国亥姆霍兹中心研制的CIGS-钙钛矿叠层电池效率达24.6%,三星SDI则宣布开发出35.1%效率的钙钛矿量子点电池,全球技术竞赛日趋激烈。
技术突破背后,量产化挑战依然存在。大面积成膜均匀性、界面钝化工艺、长期稳定性验证仍是制约产业化的三大瓶颈。以隆基34.85%效率的叠层电池为例,其有效面积仅1平方厘米,而商业组件需达到数平方米级别。天合光能虽在210mm尺寸组件实现31.1%效率,但组件功率808W对应的有效面积达3.1平方米,如何保持效率不随面积扩大而衰减成为关键。业内专家指出,当前头部企业的实验室效率与实际量产效率仍存在5-8个百分点的落差。

面对技术迭代窗口,中国企业正构建多层次技术储备。隆基形成“量产一代(HIBC)、研发一代(叠层电池)、储备一代(量子点技术)”的研发体系,天合光能则通过校企合作承担多项国家级钙钛矿研究项目。国际能源署报告显示,全球光伏行业专利申请量中,钙钛矿相关技术占比从2018年的7%跃升至2023年的32%,其中中国机构贡献了68%的专利数量。随着各国碳关税政策的推进,兼具高效率和低碳属性的叠层技术或将成为打破贸易壁垒的新突破口。
当前技术突破带来的直接影响已在市场端显现。每提升1%转换效率,光伏电站度电成本可降低约5%。若34%效率的叠层电池实现量产,同等规模电站年发电量较主流PERC电池增加42%,推动光伏电价向0.1元/度的临界点逼近。不过,产业界普遍认为,要实现从实验室到电站的真正跨越,仍需解决材料衰减机制、设备兼容性改造、环境友好性认证等系统性难题。这场围绕“效率极限”的技术竞逐,正在重新定义全球光伏产业的竞争格局。
