柔性晶硅—钙钛矿叠层电池效率再获突破 车载光伏商业化加速(柔性钙钛矿薄膜)

本报记者 殷高峰

近日，《证券日报》记者从隆基绿能科技股份有限公司（以下简称“隆基绿能”）获悉，该公司联合苏州大学、西安交通大学等研究团队在硅基叠层电池研究方向有了重要进展，其研发的商业尺寸硅片级柔性晶硅—钙钛矿叠层电池效率达29.8%。该电池效率获德国弗劳恩霍夫太阳能研究所认证，成为全球首个获权威认证的该类型电池效率世界纪录。这一成果近日在线发表在权威学术期刊《Nature》上。

“这项突破为柔性晶硅—钙钛矿叠层电池在空间光伏、车载光伏等轻质高功率光伏场景的商业开发奠定了基础。”隆基绿能首席科学家、中央研究院副院长徐希翔对《证券日报》记者表示。

光伏电池技术再突破

晶硅—钙钛矿叠层电池技术通过融合两种半导体材料，将理论效率大幅提高，是公认的新一代光伏技术。然而，其商业化一直面临柔性与稳定性难以兼顾的核心难题。

传统观念认为，单晶硅是刚性脆性材料。研究团队通过将硅片厚度降至60微米，使其具备柔韧性，弯曲半径低于2厘米也不会破裂。但钙钛矿功能层在弯曲时易分层失效的问题，仍制约着其实际应用。

为此，研究团队创新构建了“疏松加致密”的双层缓冲层结构，其中疏松层能像弹簧床垫一样吸收机械应力，致密层则确保高效的电荷传输。这一设计有效化解了应力缓冲与高效传输的矛盾。

基于该技术，研究团队研制出厚度仅60微米的超薄全硅片柔性叠层器件。该器件不仅实现了近30%的转换效率，还可对折，弯曲半径仅1.5厘米，重量不到4.4克，单位重量功率高达1.77瓦/克。

同时，在实验室小尺寸上，团队研发的超薄晶硅—钙钛矿叠层电池小面积器件效率经美国国家可再生能源实验室（NREL）认证达到33.4%。

“研究工作充分展示了该叠层电池结构在效率和抗弯曲疲劳性的优越性，以及它未来的应用潜力。”徐希翔表示。

“转换效率30%可以说是车载光伏大规模商业化发展的一个临界点，隆基绿能和高校的这一联合攻关成果有望加速推动车载光伏的商业化进程。”万联证券投资顾问屈放在接受《证券日报》记者采访时表示，车载光伏的大规模商业化将推动汽车从“能源消耗者”向“移动发电站”转型，未来有望重塑汽车的能源生态。

车载光伏商业化加速

据《证券日报》记者了解，车企也在积极推动车载光伏的发展。比亚迪股份有限公司（以下简称“比亚迪”）推出的智能太阳能车顶技术已经应用在2025款汉DM-i与秦PLUS DM-i车型上。该项技术的核心是比亚迪自研的异质结电池（HJT）方案，通过纳米级蚀刻工艺，将光电转换效率提升至23.18%，在理想光照条件下，车辆静置八小时即可补能50公里至70公里。

重庆长安汽车股份有限公司也在今年推出了一项“新型透明光伏车身”创新技术，每天补能里程可达20公里至50公里，可覆盖日常通勤，还可实现防晒隔热、随温变色等功能。

“更高的转换效率，更大的面积才能有更高的功率，补能功能才能更强，也才能进一步降低成本，这些需要产业的协同推动。”屈放表示，随着晶硅—钙钛矿叠层电池技术、柔性光伏材料与智能能量管理系统的协同进化，车载光伏的商业化进程将进一步加快。

按照比亚迪的规划，到2027年，光伏组件将覆盖车顶、机盖、车门、玻璃等6平方米曲面，系统功率将提升至2千瓦，目标实现“一周不充电”；更长远的布局中，还将引入柔性钙钛矿电池，将更多车身外表面转化为高效发电面板，日充电量目标达到200公里。

“从商业化的前景看，隆基绿能和高校团队的这一成果，将进一步推动车载光伏大规模商业化的进程。”屈放表示，车载光伏的应用场景广阔，随着车载光伏经济性提升，不仅仅是乘用车，预计未来在物流、冷链、应急供电等领域将形成规模化应用，并最终形成“万车皆可光伏”的格局。

（编辑 贺俊）