中国团队攻克第三代光伏规模化生产技术难题

本文转自【人民日报客户端浙江(zhèjiāng)频道】； 由浙江一家民营企业和两所高校组成的(de)创新团队提出太阳能电池材料钙钛矿的涂层革新技术，实现了平米(píngmǐ)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(dào)规模化应用的跨越。5月22日，该项研究成果发表于《科学》杂志(zázhì)。 钙钛矿太阳能电池是(shì)第三代光伏技术(jìshù)，具有柔性、质轻等特性，即便在阴天也可保持(bǎochí)较稳定的光电转换(zhuǎnhuàn)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层，主要通过钙钛矿溶液成膜和结晶来制备，此前的常见(chángjiàn)工艺难以精准控制结晶厚度和平整度，因此影响钙钛矿面板的发电效能(xiàonéng)。 在浙江大学、浙江理工大学的支持下，创新团队提出三维层流风场技术，攻克了钙钛矿薄膜大面积(dàmiànjī)结晶均匀性(xìng)难题。 “三维层流风场技术就像在涂了钙钛矿溶液的(de)玻璃基板上放置一个结构复杂的‘抽油烟机’。通过巧妙(qiǎomiào)结合旋涂工艺、真空(zhēnkōng)闪蒸工艺，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(jìsuàn)优化(yōuhuà)，三维层流风场技术实现了对钙钛矿薄膜厚度(hòudù)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的要求。 据悉，基于该技术建造的百兆瓦钙钛矿(gàitàikuàng)量产线(xiàn)，组件良率突破98.5%，0.79平方米组件功率达118W。在此基础上建设的500千瓦级钙钛矿商业电站，单位装机容量等效满发(mǎnfā)时长较晶硅组件高(gāo)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与工程系主任杨阳表示，该技术兼顾了(le)效率、稳定性与生产良率和可扩展性(kěkuòzhǎnxìng)，表明钙钛矿太阳能电池技术已具备了规模化(guīmóhuà)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(zài)《科学》上发表研究型论文。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的世界转化效率纪录，还建造了全球首条百兆瓦钙钛矿量产(liàngchǎn)线(xiàn)。