中澳校企联合研发无铟叠层光伏电池

一项突破性技术正在悄然改变光伏产业：无需依赖价格昂贵且稀缺的铟，就能实现光电转化效率超过30%。苏州大学张晓宏、杨新波教授团队，联合澳大利亚莫纳什大学及多家光伏企业，成功研发出光电转化效率突破30%的无铟叠层光伏电池。相关研究成果已于6月19日发表于国际顶级学术期刊《科学》。

铟这种材料或许你不太熟悉，但它广泛应用于手机屏幕中。杨新波教授形象地比喻：铟兼具优异的透明度和导电性，却比黄金更为稀缺。更关键的是，铟通常与锡、铅、锌等矿物伴生——每一吨锌矿中，铟的含量仅有几十克。而在传统的“钙钛矿/晶硅”叠层电池中，电极与复合层都需要大量使用铟，其成本占整块电池的10%至15%。这种模式显然不利于产业的可持续发展。

这是张晓宏、杨新波团队按照工业标准尺寸制造的无铟“钙钛矿/晶硅”叠层光伏电池。（苏州大学供图）

为摆脱对铟的依赖，团队历经四年攻关，找到了一种替代方案：采用新型氧化锡复合层与透明电极，取代传统的磁控溅射沉积铟基透明导电薄膜。技术路径看似并不复杂，但背后是反复的材料筛选与工艺验证。

基于成熟的“钙钛矿/晶硅”叠层电池生产工艺，他们试制了两种规格的样品：1平方厘米和207.9平方厘米。经国家太阳能光伏产品质量检验检测中心认证，两者的初始光电转化效率分别达到33.56%和30.98%。更令人惊喜的是，207.9平方厘米的样品在户外连续运行105天后，效率仍维持在初始水平的65%左右。

2026年6月18日，杨新波（左）指导学生分析小面积无铟叠层光伏电池户外测试数据。（苏州大学供图）

杨新波透露了一组对比数据：相比传统铟基叠层电池，无铟电池的光电转化效率提升了约4%，而运行稳定性提高了6倍。仅透明电极一项，成本就下降了约80%。这意味着，从材料成本到使用寿命，无铟技术展现出巨大的商业化潜力。

张晓宏教授指出，铟的开采与提炼过程高耗能、高污染。团队从一开始就致力于探索低成本、可持续、可规模化的光伏新材料体系与工程化路径。好消息是，此次开发的无铟技术理论上可与现有产线兼容。下一步，团队计划与企业合作，尝试小批量生产。如果这条路径走通，行业对铟的依赖有望大幅降低。（记者陈席元）