各位好啊，歡迎收看最新一期的威客日報，點贊收藏關注是我更新的最大動力！
引言：衆所周知，過去幾年光伏發電的主力是晶硅。它便宜、穩定，但效率已經接近26%的天花板。再往上爬很貴。
鈣鈦礦是另一種材料。它在實驗室裏做出來的小電池，效率已經能到26%以上。而且它能用印刷的方式塗在玻璃上，做大尺寸板子成本應該更低。
問題在於放大。一放大到平米級的商業組件，效率就掉得厲害。這次南京大學的團隊，把這塊板子的平米級組件效率做到了22%，還一併把可靠性問題解決了。論文8月12日登上了《自然》。
國產鈣鈦礦光伏組件，首次同時把效率、可靠性和實地發電量都拉到了能用的水平。0.72平方米的商業尺寸組件，22.0%的認證效率，穩態輸出158瓦。它扛得住85度溼熱1300小時。論文8月12日登《自然》。
一、那個卡了大家十幾年的瓶頸
鈣鈦礦在實驗室裏做小器件，效率很高。但放大到平米級組件，效率就掉。
過去常用一種叫銨基鹵化物的鈍化材料。它在小器件上效果不錯，但放大有兩個麻煩。一是怕溼，必須在惰性氣氛裏操作；二是塗不均勻，大面積上到處是缺陷。
南京大學的團隊去年在《科學》上發過一篇，把平米級組件的結晶問題解決了。但當時認證效率只有17.2%，離晶硅差一截。
根本原因就是鈍化這一關沒過。薄膜表面的缺陷密度太高，傳統鈍化劑壓不下去。
二、油酸鉛到底是怎麼搭上去的
要解決大面積鈍化的難題，團隊反過來想。
傳統思路是用銨基鹵化物和鈣鈦礦表面的碘化鉛反應。這條路堵了，就換個角度：先在薄膜表面鋪一層富含有機鹽的反應平臺，再用鉛鹽去鈍化。
具體做法是調一種三元溶劑：2-甲氧基乙醇、1,3-二氧戊環、二甲基亞碸，按6:3:1配。這套溶劑蒸氣壓高，塗完一抽真空，有機鹽就自己浮到薄膜表面，形成一層碘化甲脒豐富的基底。
往這層基底上再刷一層油酸鉛。它和表面的有機鹽反應，形成化學鍵合。不是簡單蓋一層，是真的焊在表面上。
焊上之後，載流子壽命從264納秒延長到706納秒。功函數從5.09降到4.88電子伏特。電荷能更順暢地跑出去。
圖3那一堆XPS、KPFM、PL數據，全是在證明這件事。
三、22%和158瓦：這次量產組件有多強
鈍化層搞定之後，組件效率直接起飛。
中試級30×40釐米（孔徑810平方釐米）的組件，冠軍效率24.2%。開路電壓53.4伏，填充因子84.2%。這是800平方釐米以上鈣鈦礦組件首破24%。
商業尺寸1.2米×0.6米（0.72平方米）的組件，平均功率144瓦。冠軍組件認證效率22.0%，穩態輸出158.6瓦。開路電壓110.8伏，短路電流1.77安培，填充因子81.0%。
穩態功率跟蹤兩個多小時，一直穩穩地頂在158.6瓦，幾乎沒怎麼衰減。這是目前文獻裏報道的平米級鈣鈦礦組件的最高效率。
四、溼熱85度烤1300小時，它還活着
效率高不算完。鈣鈦礦組件一直被詬病的就是壽命。潮氣一泡、熱一烤，性能就掉。
團隊按IEC61215標準做了一整套可靠性測試。
最狠的一項是溼熱測試：85度、85%相對溼度、1300小時。傳統銨鹵化物鈍化的組件，效率損失了39%。油酸鉛修飾的，只損失了2%。
熱循環測了300次，從零下40度到85度來回折騰。油酸鉛組件的效率損失幾乎可以忽略。
最大功率點跟蹤跑了2200小時，組件還保持96%的初始效率。紫外老化累計輻照30千瓦時每平方米後，還保持95%。
掃描電鏡拍下來的圖最直觀。傳統鈍化的鈣鈦礦晶粒已經分解成一堆渣，油酸鉛修飾的晶粒還是完完整整的幾何形狀。
紅藍兩條曲線，差距大到不像同一個物種。
五、三個月實地實測，鈣鈦礦比晶硅多發一點電
實驗室數據再漂亮，歸根到底還是要落到真實電站上。
2026年3月到5月，團隊拿1兆瓦的鈣鈦礦電站和3.5兆瓦的硅電站做對比。
鈣鈦礦組件每天每瓦的發電量都比硅高。3月份高3.42%，4月份高3.79%，5月份高5.81%。
越熱的天，差距越大。
這個結果意味着鈣鈦礦光伏不再只是實驗室裏的明星。它真的可以下場和晶硅掰手腕了。
六、省流時間
南京大學譚海仁、肖科團隊和仁爍光能合作，把平米級鈣鈦礦組件的效率做到了22.0%。組件在85度溼熱1300小時後效率只掉2%，這讓鈣鈦礦離真正商用又近了一步。
實地電站三個月的對比也跑贏了同場址的硅組件，這次是真的動了晶硅的蛋糕。
碼字不易，求點贊！求收藏！求盒電！
關注我，一起學些沒用的...
--------------------------------------------------------------------------
本期參考文獻：
1. Xu, D., Xiao, K., Liu, Y. et al. Lead carboxylates passivation for meter-scale perovskite solar modules. Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10994-7.
2. 仁爍光能官方. 仁爍光能再登《Nature》! 從17.2%到22.0%，大面積鈣鈦礦鈍化技術如何實現突破.(2026-08-12).
3. 南京大學官網新聞. 南京大學，最新Nature!(2026-08-13).
4. 上海證券報. 中國鈣鈦礦量產技術再登《自然》.(2026-08-13).
5. 澎湃新聞. 《自然》發文!南大團隊攻克大面積鈣鈦礦量產鈍化難題.(2026-08-13).
6. 前期工作：南京大學團隊. 鈣鈦礦大面積結晶調控. Science 390, 1021-1028 (2025).
7. IEC61215 / IEC61730晶體硅光伏組件設計鑑定和定型標準.
更多遊戲資訊請關註：電玩幫遊戲資訊專區
電玩幫圖文攻略 www.vgover.com
