2025 年 10 月,一道新能与澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)光伏研究中心联合研究效率可达40%高效电池项目--基于单线态分裂的多光子高效太阳电池(Singlet Fission on Silicon,简称SFOS)研究取得关键突破,UNSW团队发现了性能稳定、量子产率高、与硅具有良好能带匹配的新型单线态分裂材料DPND,相关研究成果已发表于国际能源领域顶级学术期刊《ACS Energy Letters》。此次成果的发表标志着多光子 SFOS 高效太阳电池基础研究获得重大突破,为后续在硅上制备高效多光子SFOS 太阳电池产业化奠定了重要基础。
当前,传统晶硅电池的效率已逼近理论极限,研发基于单线态分裂的多光子太阳能电池,突破晶硅电池29.4%的效率极限迫在眉睫。在传统的晶硅太阳能电池中,从太阳光吸收的每个光子只能产生一个激发态电子,而通过单线态分裂材料,吸收的每个光子可以生成两个激发态电子,该电池可将能量转换效率提升至40% 以上。
但传统单线态分裂材料(如并四苯)存在单线态裂变量子产率低、光化学稳定性差的问题,因此,研发新型高效稳定的单线态分裂材料成为SFOS电池突破的关键所在。UNSW团队成功研发的二吡咯并萘啶二酮(DPND)薄膜与SnOₓ/PEDOT:PSS双层钝化结构结合,解决了材料稳定性和界面钝化两大关键问题。DPND具有高的稳定性,与硅具有良好的能带匹配,量子产率超过170%,能够实现单线态分裂产生的多激子向硅基衬底的高效转移。
未来一道新能将持续深化与高校的科研合作,围绕多光子SFOS高效电池效率提升、成本优化等核心目标,全力推动该技术从实验室成果向产业化落地转化,通过技术突破为光伏产业的持续迭代升级注入新动能,助力全球光伏技术向更高效率、更低成本的方向稳步迈进。
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浙江省太阳能光伏行业协会





