2026年7月7日
光伏效率榜上的一项叠层电池纪录，在保持不到两个月后再次被刷新。
亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）今日确认，其与柏林洪堡大学、柏林材料科学中心联合开发的钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池，经欧洲太阳能测试装置（ESTI）和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）双重认证，光电转换效率达到25.5%，有效面积1.081平方厘米。该数据已被收录于《焦耳》杂志发布的权威“太阳能电池效率表”。
这一成绩的直接意义在于：它打破了该团队去年创下的24.6%自我纪录，同时超越了日本东京都市大学于2026年5月中旬报出的25.17%——这意味着该技术路线的世界纪录在不到两个月内完成了第二次易手。
一、效率提升来自界面工程的三处“精修”
此次25.5%的认证效率，并未依赖新材料体系的引入，而在于对电池内部三个关键界面的逐项优化。
在底层光吸收层，团队在CIGS材料中分别测试了1.05电子伏特（eV）和1.1eV两种带隙设计，并配合不同厚度的氧化锌层进行架构比对，以确定最能匹配顶层钙钛矿光谱响应范围的组合。
在空穴传输侧，研究人员系统筛选了多种镍氧化物与自组装分子层的配对方案——这项筛选工作由洪堡大学化学研究所硕士研究生Wuai Zhang主导完成，目的是在钙钛矿层与电极之间建立一条“阻力最小”的空穴通道。
在电子传输侧，团队将改进重点放在了富勒烯分子（C60）与氟化锂钝化层的接触界面上。具体做法是：在厚度仅为1纳米（约相当于几个原子层）的氟化锂表面，精确控制C60分子的初始蒸发沉积速率。这一工艺调整显著降低了电子在传输过程中的复合损耗，是此次效率跨越的关键技术支点。
HZB研究员Guillermo Farias Basulto在谈及此次突破时表示，团队并未采取激进的材料替换策略，而是通过系统化的试错完成了渐进式改进：“我们在不同带隙的CIGS基底上测试了多种器件架构，逐一比对氧化锌层厚度的影响——这些增量改进叠加起来才促成了新纪录。”
二、25.5%之外：内部验证已触及27.5%
比认证纪录更值得关注的是团队的内部进展。Farias Basulto向行业媒体证实，基于完全相同的叠层架构，HZB实验室内部已稳定实现27.5% 的转换效率。这意味着此次公开发布的25.5%并非终点——它只是一个已经通过外部认证的“中间站”，而非该技术路线当前的真实上限。
该项目隶属于欧盟资助的“SOLMATES”计划，由HZB牵头推进。除单体电池外，团队还利用相同的材料堆叠方案制备了面积为2.25平方厘米的迷你组件，效率约为19.7%。这一数据为后续从实验室尺寸向规模化生产过渡提供了基础验证。
三、叠层策略的底层逻辑
钙钛矿与CIGS的叠层组合，本质上是对太阳光谱的分段利用：顶层钙钛矿负责捕捉可见光波段，底层CIGS则负责吸收穿透下来的红外光。两种材料的带隙互补，使得叠层电池能够比单结电池覆盖更宽的太阳光谱范围。
作为参照：目前CIGS单结电池的历史效率约为23.64%。在与钙钛矿组成叠层结构后，效率已突破25%——这种“1+1>2”的效果，正是叠层策略近年来持续受到产业关注的核心原因。
随着纪录交替愈发频繁，钙钛矿/CIGS叠层技术正从实验室验证阶段逐步向产业化视野靠近。而柏林团队此次从24.6%到25.5%、再到内部27.5%的递进式突破，为这一路线的商业化前景提供了一个值得关注的观察样本。
