北極星太陽能光伏網自南京大學官網獲悉，近日，南京大學譚海仁教授團隊聯合仁爍光能產業化研究團隊、南京大學化學學院王元元教授課題組，在大面積全鈣鈦礦疊層光伏組件領域取得關鍵突破，成功研制出大面積全鈣鈦礦疊層光伏組件，經日本電氣安全和環境技術實驗室(JET)國際權威認證的轉換效率高達26.2%，刷新了該面積等級全鈣鈦礦疊層組件的世界效率。2026年6月15日，相關研究成果《Nanocrystal-tailored junction for all-perovskite tandem solar module》以快速預覽形式在線發表于《Nature》主刊。

據介紹，當前，空間站、衛星及深空探測器主要依賴砷化鎵為主的太陽電池技術，普遍面臨重量大、比功率低、制造及發射成本高昂等瓶頸。將有效載荷送入近地軌道的成本高達每千克數千至數萬美元，深空任務則更為昂貴。此外，空間裝備還必須應對極端嚴苛的運行環境，包括空間輻照(紫外線、高能粒子輻照、太陽風等)、近地軌道存在的原子氧侵蝕，以及劇烈的高低溫交替沖擊。因此，發展兼具高效、輕質與強環境適應性的新一代空間光伏技術，已成為迫切需求。

全鈣鈦礦疊層太陽能電池具備更寬光譜利用能力，理論效率有望突破40%。同時，鈣鈦礦材料吸光系數高，僅需亞微米厚度即可實現高效光電轉換，其比功率(單位重量產生的功率)可達傳統剛性電池的10倍以上，能夠顯著降低發射重量并簡化太陽翼展開機構，為空間輕量化光伏系統提供了理想方案。但當前大面積全鈣鈦礦疊層組件在面向太空部署與在軌運行的規?；苽浼皯弥?，面臨著一系列關鍵難題：復合連接層光學損失大;界面穩定性不足，劇烈溫度沖擊會加速金屬擴散及有機層退化;窄帶隙鉛錫鈣鈦礦薄膜在大面積制備中的成膜均勻性與電荷輸運受限。這些問題嚴重制約了組件在空間輻照、真空、冷熱交變等極端環境下的效率保持與長期可靠運行，也限制了該技術從地面向空間裝備的轉化進程。

在全鈣鈦礦疊層光伏組件的大面積制備過程中，傳統ALD-SnO2/Au/ PEDOT:PSS 結構的隧穿復合結面臨兩大關鍵難題：(1)超薄金屬復合層在大面積上實現均勻分布與高精度控制極為困難，微小的厚度變化會對疊層底電池的寄生吸收造成嚴重影響，同時金屬擴散將對器件穩定性產生不可逆的損害;(2)PEDOT:PSS 材料的光學性質與化學穩定性較差，嚴重影響疊層結構中的光學管理及器件穩定性。

而全鈣鈦礦疊層太陽能電池的可利用的光譜更寬，且鈣鈦礦材料吸光系數高，僅需亞微米厚度即可實現高效光電轉換，同時能夠顯著降低發射重量并簡化太陽翼展開機構，這為空間輕量化光伏系統提供了理想方案。

團隊此次制備出一種65平方厘米的無空穴傳輸層的隧穿復合結結構的光伏組件，該結構采用納米晶功能層替代傳統超薄金屬復合層，并去除 PEDOT:PSS 空穴傳輸層，實現了界面連接層的結構重構?；诠瓮抗に?，研究團隊還針對鉛-錫窄帶隙鈣鈦礦開發了一種由 2-甲氧基乙醇和四氫呋喃組成的二元共溶劑體系。兩者協同作用，實現了大尺寸鈣鈦礦薄膜的均勻可控制備，為疊層組件的規?；圃斓於斯に嚮A。