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破局续航焦虑!一道新能与合作伙伴重磅发布硅基碳纳米管电池

2025-09-22 16:48:00 来源:一道新能
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简介:近日,一道新能与河北大学联手,把碳纳米管“卷”成电池:用CNT:PSS做空穴传输层,室温涂一涂,单晶硅片立马变身CNT:PSS/Si电池,效率已破23.3%,理论可冲29%。材料便宜、工艺简单,还能直接套在钙钛矿叠层上。成果登刊ACS Energy Letters,产学研一起“卷”,为中国光伏续命,也给全球同行递了新梯子。

近日,一道新能跟河北大学开展合作,在国际顶级能源期刊《ACS Energy Letters》(影响因子19.3)上发表了一项突破性成果,成功研发出高效高稳定的硅基碳纳米管新型太阳电池,命名为CNT:PSS/Si。该电池具备低温制备、工艺简单、效率高和成本低等优势,采用的CNT:PSS钝化接触材料还能够广泛应用在新型太阳电池、钙钛矿和叠层电池,为光伏技术发展提供了全新材料和技术路径。

钙钛矿电池

当前晶硅电池效率已逼近理论极限,开发新型电池结构对我国光伏产业保持国际领先非常的重要。碳纳米管因为它那独特的物理化学性质成为了研究的热点。该研究创新性地将高导电性碳纳米管(CNT)与苯乙烯磺酸(PSS)的钝化特性结合,首次开发出非掺杂高效空穴传输材料CNT:PSS。该材料功函数高达5.63eV,实现与硅晶全面积钝化接触,形成“钝化-导电”一体化结构,同时高功函数构建出强背面电场,增强空穴提取并抑制电子传输,展现出优异的空穴选择性。


研究团队以单晶硅为衬底,在其表面涂覆CNT:PSS薄膜,成功制备出CNT:PSS/Si高效电池,实测效率超过23.3%。通过计算仿真显示,该类电池具备29%的效率潜力,显示出巨大的性能提升空间和产业化前景,为下一代高效太阳电池的研发提供了重要方向。


该项成果依托一道新能与河北大学共建的“光伏创新研究中心”,通过产学研深度协同机制,整合企业在N型电池研发的实践经验与高校在钝化机理研究方面的学术优势,围绕光伏产业关键技术与前沿问题展开联合攻关。这一合作模式不仅推动了高水平论文的发表,更为未来电池技术研发与效率突破提供了坚实支撑。


一道新能CTO宋登元博士指出,此类联合研究实现了企业工程化能力与高校基础研究的精准互补,为光伏领域技术创新提供了“产学研协同”的成功范例。通过持续推动与高校的合作研究、技术转化与成果落地,有望进一步强化我国在高效光伏电池领域的国际话语权,为全球能源转型提供“一道方案”。

太阳能电池

河北大学的陈剑辉强调,产学研合作能明显地促进基础研究成果还有工程化经验的深度融合。这类创新合作不仅实现了理论层面的突破,更推动了科研成果向产业化应用快速转化,探索出一条科研服务产业发展的创新路径,对行业技术进步具有重要示范意义。


总结来看,一道新能始终坚持以产学研协同创新为核心发展路径,通过整合全球顶尖科研资源,构建了从基础研究、应用开发到产业化落地的全链条创新生态。截至目前,已在新型太阳电池研发与产业化关键环节取得50余项突破性成果,不断刷新电池转换效率纪录,技术指标国际领先,持续推动光伏技术向着更高效率、更低成本的方向稳步发展,为全球能源转型注入强劲动力。

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