中国团队攻克第三代光伏规模化生产技术难题

本文转自【人民日报(rénmínrìbào)客户端浙江频道】； 由浙江(zhèjiāng)一家民营企业和两所高校组成的创新团队提出(tíchū)太阳能电池材料钙钛矿的涂层革新技术，实现(shíxiàn)了平米级钙钛矿组件的稳定批量生产，推动钙钛矿技术实现了从实验室到规模化应用的跨越。5月22日，该项(gāixiàng)研究成果发表于《科学》杂志。 钙钛矿太阳能电池是第三代光伏技术，具有(jùyǒu)柔性、质轻等特性，即便在阴天也可保持较稳定的光电(guāngdiàn)转换效率。该论文第一作者及通讯作者、杭州纤纳光电科技股份有限公司(yǒuxiàngōngsī)首席技术官颜步一表示，钙钛矿电池的核心部位是钙钛矿吸光(xīguāng)层，主要通过钙钛矿溶液成膜和结晶来制备，此前的常见工艺难以(nányǐ)精准(jīngzhǔn)控制结晶厚度和平整度，因此影响钙钛矿面板的发电效能。 在浙江大学、浙江理工大学的支持下(xià)，创新团队提出三维层流风场技术，攻克了钙钛矿(gàitàikuàng)薄膜大面积结晶均匀性难题。 “三维(sānwéi)层流风场(fēngchǎng)技术就(jiù)像在涂了钙钛矿溶液的玻璃基板上放置一个结构复杂的‘抽油烟机’。通过巧妙结合旋涂(xuántú)工艺、真空闪蒸(shǎnzhēng)工艺，让气流平稳、均匀、定向地掠过玻璃基板，起到干燥的作用，从而让钙钛矿更均匀地结晶。”颜步一说，通过理论分析和计算优化，三维层流风场技术实现了对钙钛矿薄膜厚度的精准控制，使0.79平方米面积上的钙钛矿薄膜厚度波动小于3微米。该技术减少了表面缺陷，优化了结晶形态，使残留溶剂(róngjì)减少90%。经户外(hùwài)实证推算，应用新(xīn)技术的钙钛矿组件10年衰减率不超过10%，达到光伏组件使用寿命(shǐyòngshòumìng)的要求。 据悉，基于该技术建造的百兆瓦钙钛矿量产(liàngchǎn)线，组件良率(liánglǜ)突破98.5%，0.79平方米组件功率达118W。在(zài)此基础上建设的500千瓦级钙钛矿商业电站，单位装机容量(zhuāngjīróngliàng)等效满发时长较晶硅组件高29%，高温季发电量较晶硅组件多31.9%。 美国加州大学洛杉矶分校材料科学(cáiliàokēxué)与工程系主任杨阳表示，该技术兼顾了效率、稳定性与生产良率(liánglǜ)和可扩展性，表明(biǎomíng)钙钛矿太阳能电池技术已具备了规模化量产的基本条件。 据了解，这是中国企业首次以独立第一作者在《科学》上(shàng)发表研究型论文。杭州(hángzhōu)纤纳光电成立于2015年，一直专注于钙钛矿太阳能电池的研发和生产，已经12次打破钙钛矿组件领域(lǐngyù)的世界转化效率纪录，还建造了全球(quánqiú)首条百兆瓦钙钛矿量产线。