攻克核心瓶颈!我国太阳能电池领域再获重要进展,商业化再提速!
12月5日,国际学术期刊《科学》刊发一项重磅科研成果,南京大学谭海仁教授团队联合仁烁光能(苏州)有限公司,成功破解钙钛矿太阳能电池产业化两大关键难题,实现组件光电转换效率与运行可靠性的双重突破,为该技术大规模商用扫清核心障碍。

来源网络
此前钙钛矿电池产业化长期受困于三大瓶颈,分别是大面积薄膜制备均匀性不足、生产工艺不环保、组件长期运行稳定性差。团队针对环保溶剂制备难题,创新设计出由γ-戊内酯、二甲基亚砜和2-甲基四氢呋喃构成的混合绿色溶剂体系,既解决了传统溶剂抑制钙钛矿成核、阻碍均匀结晶的问题,又规避了基底剥离风险,实现生产全流程的环境友好。
为攻克薄膜均匀性瓶颈,团队提出“溶剂限制边缘保护”创新策略。在钙钛矿前驱体中加入十四烷基三甲基氯化铵添加剂,为薄膜边缘构筑起“防护屏障”,确保不同区域溶剂挥发速率趋于一致,让钙钛矿结晶更均匀,大幅提升组件量产良率与效率。
基于两项核心技术,团队制备出0.72平方米商用钙钛矿光伏组件,其稳态光电转换效率经美国可再生能源实验室认证达17.2%,创下当时同规格组件世界纪录。该组件已通过德国莱茵TüV、美国安全检测实验室、中国质量认证中心等多国权威机构认证,具备商业化落地资质。

来源网络
经过近一年工艺迭代,近期量产同款组件时,光电转换效率已提升至22%,发电性能趋近主流晶硅组件。相关技术已提交专利申请,且在150兆瓦中试生产线实现稳定运行,标志着技术从实验室走向产业化的关键跨越。
钙钛矿电池的技术突破,是我国新能源领域自主创新的生动缩影。绿色溶剂体系的应用,打破了传统光伏生产高污染的行业痛点,契合“双碳”目标下的环保生产要求,为新能源产业绿色转型提供技术范本,这种兼顾性能与环保的研发思路值得全行业借鉴。
“溶剂限制边缘保护”策略精准解决大面积制备难题,22%的转换效率让钙钛矿电池向主流晶硅电池看齐。相较于晶硅电池27%左右的理论效率上限,钙钛矿单结电池理论效率超30%,叠层电池可达40%以上,未来效率提升空间巨大,有望重塑光伏行业技术格局。

来源网络
钙钛矿电池兼具低成本、可柔性、弱光响应好等优势,其制备流程比晶硅电池更简洁,单一工厂即可完成全流程转化,生产速度更快、成本更低。该技术不仅能应用于传统光伏电站,还可拓展至光伏建筑一体化、可穿戴能源设备、汽车车顶等新场景,拓宽光伏能源应用边界。
中试生产线的稳定运行,证明技术已具备量产基础。但钙钛矿电池仍面临长期稳定性不足、专用供应链不成熟、行业标准缺失等挑战,短期内或通过与晶硅电池叠层的形式打开市场,借助现有硅基产业链实现快速落地。
科研团队与企业的产学研联动模式,是技术快速转化的核心保障。高校提供前沿技术支撑,企业负责产业化落地,这种协同创新机制,让科研成果不再“束之高阁”,真正转化为推动产业升级的生产力。

来源网络
“技术突破无捷径,产业落地需协同”,钙钛矿光伏技术的突破,是新能源行业技术攻坚与产学研融合的典范。这一现象印证了能源领域的核心逻辑:只有坚持自主创新、打通产学研转化链路,才能在全球新能源竞争中占据主动,为能源结构绿色转型筑牢根基。你认为钙钛矿电池能否在五年内成为光伏行业主流技术?不妨在评论区分享你的见解!
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。
