近日，蘇州大學彭軍、張曉宏教授團隊聯合澳大利亞新南威爾士大學及浙江省白馬湖實驗室宣布，其研發的0.1平方厘米單結鈣鈦礦太陽能電池認證穩態效率達27.3%，1平方厘米電池達26.9%，雙雙刷新對應面積段世界紀錄，并同步登頂國際權威的《太陽能電池效率表》（第66版）。這一突破不僅攻克了長期困擾行業的“面積-效率”矛盾，更為鈣鈦礦光伏技術的大規模產業化應用提供了可行性路徑。
??效率突破：從實驗室到產業化的關鍵跨越??
傳統鈣鈦礦電池的效率會隨著面積擴大顯著下降，例如光因科技1平方厘米電池的效率為26.5%（2025年1月），而蘇州大學團隊在相同面積下將效率提升至26.9%，且0.1平方厘米電池效率首次突破27%。這一成果通過了美國國家可再生能源實驗室（NREL）及Martin Green教授團隊的第三方認證，標志著鈣鈦礦電池在規模化生產中保持高效率的可行性。
《太陽能電池效率表》特別指出，此次面積擴展過程中效率損耗極低（0.1cm²至1cm²僅衰減0.4%），與以往研究形成鮮明對比。團隊通過??材料配方優化??（引入低缺陷前驅體）、??界面工程創新??（鈍化鈣鈦礦表面缺陷）及??制備工藝升級??（精準調控薄膜均勻性），實現了大面積電池的高效電荷傳輸與穩定性平衡。
??技術突破：破解行業三大痛點??
??缺陷控制??：鈣鈦礦薄膜的缺陷密度是效率衰減的主因。團隊通過摻雜策略和溶劑工程，將缺陷密度降低至10¹? cm?³以下，顯著減少載流子復合損失。
??大面積均勻性??：采用新型狹縫涂布技術，結合氣溶膠噴射輔助結晶，使大面積基底上的薄膜厚度波動小于2納米，解決了傳統旋涂法的均勻性難題。
??穩定性提升??：優化后的器件在85℃/85%濕度環境下連續工作1000小時，效率衰減率低于5%，接近商業化硅基電池水平。
??產業化前景：成本與效率的雙重優勢??
鈣鈦礦電池的產業化潛力在成本與效率上均具競爭力：
??成本優勢??：原材料成本僅為硅基電池的1/20，且可采用低溫溶液法制備，能耗降低70%。
??效率潛力??：單結鈣鈦礦電池理論效率達31%，疊層結構（如鈣鈦礦/晶硅）理論效率超45%。目前團隊已實現小面積疊層電池效率31.2%（未公開認證數據）。
??應用場景??：適用于分布式光伏、建筑一體化（BIPV）及柔性電子設備，尤其適合車頂光伏等對輕量化要求高的場景。
??全球競爭格局：中國領跑光伏技術前沿??
此次突破進一步鞏固了中國在鈣鈦礦電池領域的領先地位：
??技術迭代??：自2022年白馬湖實驗室首次刷新小面積電池效率紀錄（25.8%）以來，中國團隊已連續6次打破世界紀錄，覆蓋從0.05cm²到1cm²全面積段。
??產業布局??：協鑫光電、寶馨科技等企業已建成GW級鈣鈦礦量產線，預計2026年組件成本將降至0.5元/W以下，較晶硅電池降低60%。
國際同行評價稱：“蘇州大學團隊為鈣鈦礦光伏從實驗室走向市場架起了橋梁。”（《自然·能源》主編點評）
??挑戰與未來方向??
盡管突破顯著，鈣鈦礦電池仍需解決兩大挑戰：
??長期穩定性??：需通過封裝技術（如原子層沉積Al?O?阻隔水氧）將器件壽命延長至10年以上。
??規模化生產??：開發卷對卷印刷工藝，實現大面積（>2m²）電池的連續制備。
團隊計劃2025年底完成中試驗證，2026年推動裝車測試，并與光伏龍頭企業合作開發鈣鈦礦-晶硅疊層組件。
??結語??
從27%到27.3%，看似微小的數值躍升，實則是中國科研團隊在新能源領域持續發力的縮影。當鈣鈦礦電池的效率天花板被不斷打破，一個更清潔、更高效的能源未來正加速到來。
