三结太阳电池刷新世界纪录：32.22% 效率背后，是给钙钛矿"修表面"

一块太阳能电池能把多少阳光变成电，存在一个理论上限——肖克利-奎伊瑟极限（Shockley-Queisser limit）。单结电池用同一种材料吸收全光谱，能量太高的光子被"浪费"成热、能量太低的光子又吸不动，效率自然被卡住。绕过它的主流思路是叠层（tandem cell）：让宽带的材料吃短波、窄带的材料吃长波，各管一段。

2026 年 8 月 17 日，东南大学姚惠峰团队联合天合光能、复旦大学在《自然》发表的钙钛矿/钙钛矿/硅三结电池，把这一思路推到了新高度：第三方认证稳态效率 32.22%，刷新了该类电池的世界纪录。

图1：三结电池把太阳光谱分成三段各管各的，减少能量浪费

瓶颈在"顶电池的表面"

叠层电池的电压主要由最上层的宽带隙钙钛矿顶电池贡献，但宽带隙钙钛矿有个老毛病：表面存在大量缺陷，会引发非辐射复合（non-radiative recombination），白白损耗开路电压。团队针对这一点，设计了一种新型钝化分子 4F-POEABr：它把强吸电子的全氟芳香骨架和铵盐钝化基团拼在一起，一边"化学钝化"缺陷、一边"场效应钝化"局域电场，双管齐下。经它修饰后，1.95 eV 的宽带隙子电池开路电压做到了 1.413 V，电压损失被显著压低。

图2：4F-POEABr 分子同时做化学钝化与场效应钝化，双路降低电压损失

为什么值得关注

三结电池过去主要用在卫星、空间探测器这些"不计成本"的航天场景。这次研究的意义在于：用相对廉价的钙钛矿叠在工业成熟的硅上，朝"高效率 + 可规模化"同时迈进。若后续稳定性达标，32.22% 这一数字有望从实验室走向地面电站，让同样面积的光伏板发出更多电。

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