中國報告大廳網(wǎng)訊,在2025年全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,光電技術(shù)已成為國際競爭的核心賽道。國際能源署數(shù)據(jù)顯示,2024年全球光伏裝機(jī)容量突破1.5TW,其中鈣鈦礦材料相關(guān)研究占新型光伏技術(shù)專利的43%。在這一背景下,我國科研團(tuán)隊在錫基鈣鈦礦光伏領(lǐng)域取得的突破性進(jìn)展,不僅刷新了光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄,更標(biāo)志著無鉛綠色光伏技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化新階段。

中國報告大廳發(fā)布的《十五五光電行業(yè)發(fā)展研究與產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃分析預(yù)測報告》指出,研究團(tuán)隊通過創(chuàng)新性界面工程,攻克了錫基鈣鈦礦材料穩(wěn)定性差的瓶頸問題。通過構(gòu)建雙層空穴傳輸結(jié)構(gòu),成功將光電轉(zhuǎn)換效率提升至17.7%,較此前16.5%的世界紀(jì)錄實現(xiàn)顯著跨越。這一突破性數(shù)據(jù)表明,錫基鈣鈦礦材料在保持環(huán)境友好特性的同時,已具備與鉛基鈣鈦礦技術(shù)同臺競爭的技術(shù)潛力。
傳統(tǒng)鉛基鈣鈦礦電池雖效率突出,但其潛在重金屬污染風(fēng)險始終制約商業(yè)化進(jìn)程。研究團(tuán)隊通過分子級界面調(diào)控,解決了錫基鈣鈦礦與氧化鎳接觸時的分解問題,使器件在保持無鉛特性的前提下,實現(xiàn)了全生命周期環(huán)境友好。該技術(shù)路線為光伏產(chǎn)業(yè)提供了兼具環(huán)保與高效的新選擇,預(yù)計到2030年將帶動全球綠色光伏市場規(guī)模突破800億美元。
實驗室成果已延伸至工程化應(yīng)用領(lǐng)域,研究團(tuán)隊成功制備數(shù)平方厘米級高質(zhì)量錫基鈣鈦礦薄膜,大面積器件效率達(dá)到紀(jì)錄級水平。這一進(jìn)展標(biāo)志著從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵跨越,為柔性光伏組件、建筑一體化發(fā)電等應(yīng)用場景提供了技術(shù)支撐。據(jù)產(chǎn)業(yè)分析機(jī)構(gòu)預(yù)測,錫基鈣鈦礦組件的量產(chǎn)成本有望在2027年降至0.15美元/瓦,進(jìn)一步加速清潔能源替代進(jìn)程。
2025年全球光電技術(shù)競爭正經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性變革,我國科研團(tuán)隊在錫基鈣鈦礦領(lǐng)域的突破性成果,不僅實現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率的跨越,更在綠色制造路徑上樹立了新標(biāo)桿。隨著材料穩(wěn)定性與規(guī)模制備技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化,該技術(shù)有望在未來5年內(nèi)成為光伏市場的重要增長極,為全球碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)注入強(qiáng)勁動力。當(dāng)前17.7%的光電轉(zhuǎn)換效率已逼近理論極限的23%,后續(xù)研究將聚焦于器件壽命提升與系統(tǒng)集成創(chuàng)新,推動我國在新型光電技術(shù)領(lǐng)域建立長期競爭優(yōu)勢。
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