突破关键瓶颈！2025年中国太阳能电池技术狂飙，连破三大世界纪录

　　来源：科技日报

　　当前，全球能源转型已进入深水区。然而，中国科学家正以颠覆性的技术，重塑全球绿色产业格局。2025年12月，中国科研团队在钙钛矿太阳能电池领域，接连突破关键瓶颈，不仅将单结电池效率推至27.2%的新高度，更实现商用组件量产效率22%的跨越，全钙钛矿叠层电池效率更突破30%大关。这些突破标志着中国在下一代的光伏技术竞争中，已占据绝对领先地位。

　　近期，中国科学院半导体研究所游经碧团队在顶级学术期刊《科学》杂志发表论文，揭示了钙钛矿电池效率提升的核心密码。传统工艺中，甲基氯化铵（MACl）辅助结晶时，氯离子会向薄膜表面富集，形成垂直方向分布不均的"隐形杀手"，导致载流子复合率激增。研究团队创新性地引入碱金属草酸盐，通过钾离子与氯离子的强结合作用，将氯元素均匀锁定在钙钛矿晶格中。

　　这项被称为"垂直方向均匀化氯元素分布策略（HVCD）"的技术，使制备的钙钛矿薄膜载流子寿命突破20微秒，界面缺陷密度降至1013/cm3量级。经德国TüV、美国UL等权威机构认证，1cm2小面积器件效率达27.2%，100cm2微组件效率仍保持23.6%。更令人振奋的是，在85℃高温强光老化测试中，电池1000小时后仍维持82.8%的初始效率，彻底颠覆了"钙钛矿电池短命"的刻板印象。

　　12月5日，南京大学谭海仁教授团队与仁烁光能联合攻关的成果，以学术论文方式在线发表在《科学》杂志上，标志着为钙钛矿电池产业化扫清了最后障碍。针对大面积制备中溶剂挥发不均导致的"边缘效应"，团队首创"溶剂限制边缘保护（SCEP）"技术，通过在钙钛矿前驱体中添加十四烷基三甲基氯化铵（TAC），使0.72m2商用组件的结晶均匀性提升40%。

　　更突破性的是，团队开发的γ-戊内酯/二甲基亚砜/2-甲基四氢呋喃混合溶剂体系，实现了全流程绿色制造。这种生物基溶剂不仅降低90%挥发性有机物排放，更通过精确调控溶剂逸出速率，将组件量产效率从17.2%提升至22%。经美国NREL认证，该组件输出功率达158.4W，在山东、广东等地的兆瓦级产线中，良品率已稳定在98%以上。

　　在全钙钛矿叠层电池领域，中国团队同样引领世界。复旦大学褚君浩院士团队开发的"冠醚超分子工程"技术，通过精确调控卤化物离子配位作用，将宽带隙钙钛矿的稳定性提升10倍。基于此构建的叠层电池，经广东省计量研究院认证效率达27.92%，理论极限推算值突破30.1%。

　　这项技术突破具有双重战略意义：一方面，叠层电池可突破单结电池的Shockley-Queisser效率极限；另一方面，全钙钛矿路线避免了晶硅叠层的高温制备工艺，使生产成本降低60%。协鑫光电1m×2m全球最大尺寸叠层组件的量产，标志着中国已掌握从材料到装备的全产业链核心技术。

　　这些突破正在引发光伏产业的链式反应。在山东，全球首条GW级钙钛矿电池生产线已进入调试阶段；在粤港澳大湾区，百兆瓦级中试线产能持续爬坡，产品出口至欧洲、中东等30个国家和地区。宁德时代、协鑫集团等龙头企业纷纷加码布局，预计到2027年，中国将形成"材料-设备-电池-组件"完整产业链，具备100GW级制备能力。

　　更深远的影响在于应用场景的革命。钙钛矿电池的轻、薄、可弯曲特性，使其在建筑光伏一体化（BIPV）、新能源汽车、可穿戴设备等领域展现出巨大潜力。深圳理工大学团队开发的柔性钙钛矿电池，已实现30%弯曲半径下的高效发电，为分布式能源系统开辟新路径。

　　站在能源革命的临界点，中国科学家正以每0.1%效率提升的艰难突破，推动全球光伏技术跨越式发展。当实验室里的"中国方案"加速转化为产业界的"中国标准"，一个清洁能源主导的新时代正破晓而来。正如《科学》杂志审稿人评价："这些突破不仅重新定义了光伏技术的可能性边界，更为全球碳中和目标提供了关键技术支撑。"