2025年8月，南开大学光伏材料与电池全国重点实验室研究团队联合极电光能有限公司，通过控制剪切流技术在钙钛矿/晶硅叠层及大面积钙钛矿领域取得重大进展。该团队成功实现钙钛矿/晶硅叠层太阳电池27.36%的效率（孔径面积64.64 cm²），大面积单结钙钛矿组件（810 cm2）效率亦突破至21.83%，相关研究成果发表于国际权威能源期刊《Joule》。
钙钛矿薄膜的不均匀性一直是制约大面积钙钛矿太阳电池（PSCs）性能提升的核心难题。在蒸发-溶液混合法制备过程中，局部有机材料浓度差异引发的马拉戈尼效应（Marangoni effect），容易导致材料聚集与咖啡环效应（coffee-ring effects），严重限制电池性能。
研究团队创新性地将空气刀诱导的剪切流策略应用于蒸发-溶液混合钙钛矿镀膜工艺，有效抑制了Marangoni效应，大幅提升了钙钛矿薄膜均匀性，实现了宽禁带钙钛矿子电池22.16%的效率。在此基础上，制备的钙钛矿/晶硅叠层电池效率和大面积单结钙钛矿组件效率取得突破。
图：剪切流技术示意及大面积组件性能曲线
该技术表现出优异的大面积适用性与产业晶硅工艺兼容性，为钙钛矿太阳电池从实验室走向规模化量产提供了有力支撑，有望加速低成本、高效率光伏技术的产业化普及。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.102098
