央视新闻重磅报道,中国科学院化学所实现太阳能电池颠覆性突破:自主研发的钙钛矿——有机叠层太阳能电池,经权威认证光电转换效率高达28.04%,成功刷新全球世界纪录。这款轻薄可弯折、曲面随心贴的新一代光伏器件,从超薄微米级吸光层设计、弯折可靠性验证到极端环境稳定性优化,全流程依托CAE多物理场仿真完成数字化研发迭代,仿真技术已然成为光伏技术突破不可或缺的核心支撑。
据了解,传统晶硅单结太阳能电池受限于单一吸光材料特性,仅能利用部分太阳光光谱,存在天然的效率上限,且硬质结构无法适配多元化轻量化应用场景。此次落地的钙钛矿—有机叠层电池采用创新双层复合架构,通过钙钛矿、有机半导体材料光谱互补的核心原理,分层捕获短波紫外光、长波红外光等不同波段太阳能,从物理结构上彻底突破传统光伏的光谱利用局限。同时,研发团队创新引入TDB新型添加剂分子,有效钝化器件界面缺陷、阻隔外界环境侵蚀,大幅提升电池稳定性。实测数据显示,该电池连续光照625小时后仍可保留90%的初始发电效率,完美攻克了钙钛矿器件衰减快、稳定性差的商用核心痛点。
相较于传统光伏产品,这款新型叠层电池具备超薄轻质、可弯折、可曲面贴合的独特优势,可广泛适配建筑光伏一体化、可穿戴能源设备、无人机机载供电、航天卫星供能等高端场景。但柔性叠层结构也带来了光热耦合、薄膜应力形变、反复弯折疲劳、长期老化失效等诸多研发难题,传统实物试制迭代模式成本高昂、周期漫长,难以实现技术快速优化,而数字化仿真技术成为破解困境的关键核心。
本次技术研发全程依托CAE多物理场仿真完成数字化迭代,通过光学、热学、力学、电学多场耦合模拟,精准优化电池层体结构、材料配比与工艺参数,提前预判并解决器件失效问题,大幅压缩研发周期、降低试制成本。作为新能源数字化仿真领域的优质服务商,优飞迪深耕仿真赛道多年,可为国内叠层光伏、柔性光电器件的技术创新提供了熟的仿真技术支撑,助力科研团队高效完成技术攻坚与成果落地。
同时,作为国际MSC软件、Qt软件及英特、蜂巢、十沣、迈曦等多款国内知名工业软件的官方签约代理,可一站式提供国内外正版工业软件授权、定制化仿真项目开发、技术培训、仿真流程二次开发等全维度服务,完美适配光伏、半导体、高端装备等领域的国产化、数字化研发需求。依托完备的工业软件资源与扎实的仿真技术积累,优飞迪持续为新能源产业技术迭代赋能,助力高端光伏技术从实验室突破走向规模化商用。
业内技术人士表示,此次28.04%世界纪录的诞生,印证了数字化仿真技术已成为高端光伏技术突破的核心支撑。随着钙钛矿叠层电池技术不断成熟,叠加工业软件数字化解决方案的深度赋能,我国柔性高效光伏产业将迎来快速发展期,持续巩固我国在全球新能源领域的领先优势。