近日,昆明高新区企业昆明理工恒达科技股份有限公司联合昆明理工大学黄惠教授团队,在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展:小面积单结器件认证效率达到27.16%;有效面积661平方厘米组件制备工艺完成小批量验证。目前,团队已初步锁定中试验证配方,并启动中试关键环节评估,相关技术正由实验室研发迈向中试验证。

钙钛矿太阳能电池凭借其卓越的转换效率、低能耗的制备工艺及广泛的应用潜力,被业界公认为下一代光伏技术的“领跑者”。然而,从实验室小面积器件走向实用化组件,仍面临面积放大后效率衰减、薄膜均匀性控制、界面接触优化、电流收集、串并联设计等工程化难题。
针对其产业化进程中的难题,项目团队构建了产学研用有机融合的创新联合体,确立了“基础研发”与“工程放大”双轮驱动的技术路线。在微观层面,团队深耕小面积器件,持续迭代材料与界面体系,不断逼近光电转换效率极限;在宏观层面,团队携手组件制造企业,打通从实验室到生产线的壁垒,系统攻克了大面积涂布工艺、结晶调控与组件结构匹配等关键工程挑战。目前,团队已成功实现30cm×30cm钙钛矿组件的稳定制备,转化效率达22%。面向未来,团队正加速推进中试放大,力争将组件转化效率提升至24%以上,为钙钛矿技术的产业化落地奠定坚实基础。

组件尺寸30cm×30cm样品展示图
据介绍,此次公布的成果在钙钛矿光伏“效率-稳定性-成本”的不可能三角中取得关键进展。在材料与钝化层面,团队首创体相与晶界缺陷协同抑制策略,大幅降低深能级缺陷浓度并抑制卤素离子迁移路径。基于此,1.53eV带隙器件效率攀升至26.84%,1.66eV器件达24.12%;更关键的是,器件在最大功率点连续运行1000小时后,效率保持率高达94%;在界面工程层面,通过埋层界面优化与多重化学钝化双重叠加,精准抑制非辐射复合损失,显著提升开路电压与填充因子,器件经暗态存储1200小时后效率保持率达96%;在低成本电极工艺层面,创新引入共蒸镀银-铜合金电极,在解决能级错配、抑制离子迁移的同时,显著降低贵金属用量。同时,团队同步开展低温刷涂电极制备工艺研究,工艺路径适配大面积卷对卷生产模式,为成本控制提供多元化技术储备。
接下来,团队将聚焦平方米级组件制备工艺开发、真实工况长期稳定性验证以及产业链协同降本,加快推进中试线建设和相关标准研究,推动科技成果尽快向现实生产力转化,助力中国光伏产业在下一代钙钛矿技术竞争中抢占先机。
云南网记者 龙舟


