我国硅能源材料产业高质量发展研究

摘要：硅能源是以硅材料为基础支撑、半导体技术为核心驱动的新型能源形态，硅能源材料是促进绿色低碳转型、高端制造业跃升的战略性基础材料，相关产业成为重塑全球能源与材料格局的重要力量。本文在全面梳理我国硅能源材料产业发展现状的基础上，从资源端、冶炼端、材料端、循环端出发精准识别了我国硅能源材料产业技术发展态势，进而剖析了我国硅能源材料产业发展的新形势与面临的新问题。研究认为，我国硅能源材料产业拥有可观的发展潜力，表现在资源禀赋雄厚、产业基础支撑牢固，产业布局优化、协同集聚效应显现，应用场景拓展、需求增长潜力良好；可针对性采取强化原料保障、构建多极支撑格局，协同“产学研用”、精准攻关行业关键技术，发挥绿色低碳引领、构建绿电循环体系，加快智能转型步伐、筑牢制造核心优势等产业提升路径。相关内容可为构建具有全球引领性的硅能源材料产业体系提供理论支撑，促进能源体系重构、制造体系升级和核心竞争力跃升。

新能源 2026年09月28日 1 点赞 0 评论 92 浏览

液流电池关键材料发展研究

摘要：液流电池作为支撑新型电力系统的关键长时储能技术，已成为全球能源转型的战略焦点，其产业化进程高度依赖关键材料的性能突破与成本优化。本文系统梳理了液流电池关键材料的全球技术研究进展与产业发展现状，探讨了关键材料对液流电池经济性与市场需求的影响，总结了我国在液流电池关键材料领域面临的长寿命与低成本难以兼顾的瓶颈、高端材料对外依存度高的供应链短板、市场接受度与商业模式挑战以及支撑材料创新的政策标准体系不足等多重制约。为此，研究提出了面向2050 年的液流电池关键材料分阶段发展目标与路径，推动关键材料体系由当前的“全钒-全氟”主流路线，向“新型-非氟”方向迭代演进。研究建议，通过强化产业链协同、创新与材料特性匹配的商业模式、完善材料标准与评价体系，共同加速液流电池在零碳能源体系中的规模化应用，助力我国在全球能源战略博弈中占据主动地位。

新能源 2026年09月29日 1 点赞 0 评论 91 浏览

柴油重整制氢催化剂及3D打印技术在重整制氢领域应用的研究现状

摘要：柴油作为高能量密度燃料, 广泛应用于我国交通运输、船舶动力及偏远地区供能等领域, 然而柴油的大量使用带来了严峻的环境问题。在“双碳”战略背景下, 柴油的清洁化利用尤为重要。固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种发电效率高、燃料适应性强、易与传统化石能源体系融合的清洁能源技术。通过SOFC 实现柴油的清洁化利用是重卡物流、船舶及离岛等用电场景的理想选择。然而, 柴油组分复杂, 清洁化利用过程中催化剂易积炭与硫中毒, 制约了其作为SOFC 燃料的应用。系统阐述了柴油重整制氢催化剂的研究进展, 并探讨了催化剂材料的研究现状和3D 打印技术在碳氢燃料重整中的应用前景,旨在为柴油重整制氢技术在SOFC 系统中的推广应用提供理论指导和技术思路。通过解决上述关键技术问题, 有望推动柴油重整制氢技术的商业化进程, 为构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供重要支撑。

新能源 2026年09月29日 1 点赞 0 评论 108 浏览

可印刷介观钙钛矿太阳能电池研究进展

摘要：金属卤化物钙钛矿材料因其高吸收系数、长载流子扩散长度以及低成本溶液加工特性, 在光伏领域展现出巨大应用潜力, 推动了钙钛矿太阳能电池在过去10 余年中的快速发展。其中, 采用TiO2/ZrO2/碳三层介孔支架结构的可印刷介观钙钛矿太阳能电池由于无需空穴传输材料和贵金属电极, 并可通过丝网印刷实现全湿法制备, 展现出优异的稳定性和规模化制造潜力。近年来, 通过多阳离子组分工程、界面缺陷钝化以及电子注入调控等策略, 可印刷介观钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破23%, 并在高温及长期运行条件下表现出优异的稳定性。系统综述了可印刷介观钙钛矿太阳能电池的研究进展,重点介绍其典型三层介孔结构及无空穴传输材料器件的电荷传输机制, 阐述钙钛矿在多孔网络中的渗透填充与受限结晶行为, 并总结半导体氧化物支架、碳对电极及钙钛矿吸光层等关键材料的优化策略及其对器件性能的影响机制。最后, 针对钙钛矿填充均匀性不足、界面电荷易复合以及大面积印刷一致性不足等关键问题进行讨论, 并展望通过界面工程、晶界精准钝化及规模化印刷工艺优化等途径进一步提升器件效率与稳定性的研究方向。

新能源 2026年09月30日 1 点赞 0 评论 129 浏览

钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性

摘要：近年来, 钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其能够突破单结光伏器件效率极限而成为光伏领域的研究热点。然而, 相较于迅速提升的光电转换效率, 器件稳定性不足问题仍是限制其规模化应用的关键因素。围绕钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性不足的问题, 对近年来相关研究进展进行了系统综述。首先分析了影响叠层器件稳定性的主要因素, 包括钙钛矿材料的热稳定性、界面缺陷与非辐射复合、离子迁移行为以及光照、温度和湿度等外界环境因素。随后重点总结了当前提升器件稳定性的主要策略, 如采用组分工程调控钙钛矿晶体结构、界面钝化与界面工程优化、电荷传输层稳定性提升以及采用器件封装技术等。同时, 对不同稳定性测试条件与评价标准进行了归纳比较, 以揭示器件性能衰减的主要机理。综合现有研究结果可以看出, 通过合理的材料设计与界面调控能够有效抑制缺陷态和离子迁移, 从而显著提升叠层器件的运行稳定性。最后, 对钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定性研究中仍面临的挑战进行了讨论, 并对未来的发展方向进行了展望, 以期为实现高效率、长寿命叠层光伏器件的进一步发展提供参考。

新能源 2026年10月08日 1 点赞 0 评论 104 浏览

工艺与材料协同：大面积钙钛矿光伏器件的挑战与对策

摘要：钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电转换效率、低廉的制备成本以及可溶液加工特性, 已成为下一代光伏技术的重要候选体系。近年来, 实验室尺度小面积PSCs 的光电转换效率已由3. 8%迅速攀升至27. 3%, 展现出巨大的应用前景。然而, 在从实验室小面积器件向产业化大面积模块的过渡过程中, 仍面临薄膜均匀性下降、缺陷密度升高、界面复合加剧以及器件长期稳定性衰减等一系列核心瓶颈。单纯依靠沉积工艺的优化已难以满足高性能大面积器件的制备需求, 关键在于开发新型功能材料, 以期从分子层面调控结晶动力学、钝化缺陷态、优化能级匹配结构, 并有效抑制离子迁移行为。首先, 系统剖析了大面积制备过程中的主要科学挑战, 并简要介绍了刮涂、狭缝涂布、喷墨打印及气相沉积等大面积制备技术的工艺特点与适用性; 随后, 重点阐述了功能添加剂、界面钝化分子以及新型电荷传输层材料在构筑高质量大面积钙钛矿薄膜中的关键作用, 系统讨论了组分调控工程、界面工程与传输层优化策略在协同提升器件性能与稳定性方面的研究进展; 最后, 结合产业化发展需求, 展望了未来高效稳定、环境友好的功能材料体系的设计思路与发展方向, 以期为推动PSCs 的商业化应用提供理论依据与技术参考。

新能源 2026年10月08日 1 点赞 0 评论 87 浏览

原位聚合在钙钛矿太阳能电池中的研究进展

摘要：目前, 钙钛矿太阳能电池光电转换效率已突破27%, 但稳定性不足仍是阻碍其商业化的核心瓶颈。采用小分子钝化界面/ 体相缺陷是目前广泛使用的有效改进策略。然而, 小分子与钙钛矿之间的相互作用有限, 在极性溶剂冲洗、长期热或光照下易发生脱附、迁移或降解, 不仅导致钝化作用衰减, 甚至可能沦为离子迁移的“助剂”。相比之下, 将小分子以共价键连接, 构筑长链缠结的聚合物结构, 可有效提升其热稳定性与抗迁移能力, 但固有的溶解性较差的问题限制了聚合物在钙钛矿体系中的直接应用。为兼顾小分子的可加工性与聚合物的本征稳定性, 原位聚合策略应运而生: 将具有聚合活性的单体分散于钙钛矿层或界面层中, 在成膜过程中借助热、光或催化剂引发聚合, 原位构建共价交联的网络结构。原位聚合策略在提升器件稳定性的同时, 也维持了器件的高效率, 最高获得了26. 83%的效率。系统梳理了近年来基于不同反应类型的原位聚合在钙钛矿太阳能电池中的应用进展, 阐述了该反应在体相钝化、界面修饰及应力调控等方面的多重作用, 并分析了当前面临的关键问题, 旨在为高效稳定钙钛矿太阳能电池的理性设计提供参考。

新能源 2026年10月09日 1 点赞 0 评论 98 浏览

化学气相沉积在钙钛矿太阳能电池中的研究进展与产业化挑战

摘要：钙钛矿太阳能电池正加速迈向商业化, 但其工业化制造路径仍存在不确定性。化学气相沉积(CVD)技术凭借其成熟的工业化基础、优异的组分控制能力及低成本等优点, 在钙钛矿薄膜制备方面展现出巨大的产业化潜力。基于此, 首先介绍该领域内CVD 工艺路线及其相关设备的发展现状; 在此基础上, 分析以气-固反应为主导的钙钛矿薄膜生长机理研究, 论述前驱体扩散与气-固反应的协同作用。随后, 从反应参数优化、衬底筛选及前驱体设计3 方面系统总结薄膜质量优化策略,并讨论后处理在缺陷钝化中的作用。同时, 结合钙钛矿-硅叠层电池的应用进展, 从产业化应用视角讨论CVD 技术在促进钙钛矿薄膜产业化中的潜力。最后, 分析了该技术从实验室过渡到工业化生产面临的关键挑战, 并对其产业化前景进行了展望。

新能源 2026年10月13日 1 点赞 0 评论 94 浏览

基于自组装单分子层挤出工艺的钙钛矿太阳能电池的研究进展

摘要: 当前, 钙钛矿太阳能电池正逐步实现产业化, 但器件本身界面缺陷的存在、层间的能级错配、钙钛矿薄膜质量不佳等因素都会影响其最终效率和长期稳定性, 仍有相当的优化空间。制备工艺的优化关乎产品的使用效果与制造成本, 自组装单分子层修饰界面的应用有助于解决上述问题。自组装单分子层挤出工艺是当前钙钛矿太阳能电池空穴传输层研究领域的前沿技术, 核心是利用分子设计与结晶动力学调控, 使功能分子在钙钛矿成膜过程中自发迁移并组装于界面, 同步实现缺陷钝化与能级匹配, 简化工艺流程, 显著提升器件效率与稳定性, 为钙钛矿太阳能电池的研究与产业化发展提供了重要技术路径。当前最优器件可实现26. 83%光电转换效率, 可在最大功率点稳定运行超2500 h。但该种器件仍面临大面积制备均匀性不足、长期稳定性有待提升、成本较高及表征技术不完善等核心挑战。简要介绍了自组装单分子层挤出工艺发展历程并对其未来优化策略和应用进行了展望。

新能源 2026年10月15日 1 点赞 0 评论 85 浏览

PEMWE用多孔传输层: 设计、制备与性能优化

摘要: 质子交换膜电解水(PEMWE)因其高电解效率、快速动态响应和高纯度氢气产出, 被认为是最具潜力的可再生能源制氢技术之一。然而, PEMWE 的商业化推广仍受限于高成本和关键材料性能优化需求。其中, 多孔传输层(PTL)作为电解槽的核心组件, 其结构优化对提升电解槽效率和耐久性至关重要。系统综述了PTL 的设计、制备与性能优化策略, 旨在为高性能PTL 的开发提供理论支持与技术参考。描述了PTL 的主要制造工艺, 并对比了钛粉末烧结PTL、钛纤维烧结PTL 以及复合结构PTL 的特性。探讨了PTL 的结构参数(孔隙率、孔径分布、厚度)对导电性、流体渗透性及气泡传输的影响机制。进一步分析了多孔传输层/ 催化剂层(PTL/ CL)界面优化的必要性, 微孔层的引入是优化PTL/ CL 界面的重要途径, 可以提升三相界面接触面积, 从而提高催化剂利用率。最后, 总结并展望了未来研究方向, 包括PTL 涂层工艺的优化及降本, 开发梯度微孔结构及复合结构等, 以期为PEMWE 技术的高效化与低成本化提供重要理论支撑。

新能源 2026年10月17日 1 点赞 0 评论 85 浏览