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(mínyíngqǐyè)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，实现了平米级钙钛矿组件的稳定批量生产，推动钙钛矿技术实现了从(cóng)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。 钙钛矿(gàitàikuàng)太阳能电池是(shì)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转换效率。该论文(lùnwén)第一作者(zuòzhě)及通讯作者、杭州纤纳(xiānnà)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。 在浙江大学、浙江理工大学(lǐgōngdàxué)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)结晶均匀性难题。 “三维层流(céngliú)风场(fēngchǎng)技术就像在涂(tú)了钙钛矿溶液的玻璃基板上(shàng)放置一个结构复杂的‘抽油烟机’。通过(tōngguò)巧妙结合旋涂工艺、真空闪蒸工艺，让(ràng)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(báomó)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(bōdòng)小于3微米。该技术减少了表面缺陷，优化了结晶形态，使残留溶剂减少90%。经户外实证推算，应用(yìngyòng)新技术的钙钛矿组件10年衰减率不超过10%，达到光伏组件使用寿命的要求。 据悉(jùxī)，基于该技术建造的(de)百兆瓦钙钛矿量产线，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(jiànshè)的500千瓦级钙钛矿商业电站，单位(dānwèi)装机容量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与工程系主任杨阳表示，该技术兼顾了(le)效率、稳定性(wěndìngxìng)与生产良率和可扩展性，表明钙钛矿太阳能电池技术已具备(jùbèi)了规模化量产的基本条件。 据(jù)了解，这是中国企业首次以(yǐ)独立(dúlì)第一作者在《科学》上发表研究型论文。杭州纤纳光电成立于(yú)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线。