化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
目標(biāo)2028年，山東省突破30項(xiàng)以上食品產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)
山東省科學(xué)技術(shù)廳等10部門聯(lián)合發(fā)布《山東省現(xiàn)代[詳細(xì)]
我國實(shí)現(xiàn)柔性鈣鈦礦光伏電池新突破 光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)27.5%
2025年08月25日 16:00:21
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4468
南京大學(xué)譚海仁教授牽頭的研究團(tuán)隊(duì)在柔性鈣鈦礦疊層光伏電池領(lǐng)域取得重大突破，大幅縮小了柔性鈣鈦礦電池與剛性電池之間的光電轉(zhuǎn)化效率差距。
近日，南京大學(xué)譚海仁教授牽頭的研究團(tuán)隊(duì)在柔性鈣鈦礦疊層光伏電池領(lǐng)域取得重大突破。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)的“氣體淬火輔助的原位涂層技術(shù)”，大幅縮小了柔性鈣鈦礦電池與剛性電池之間的光電轉(zhuǎn)化效率差距。目前，相關(guān)實(shí)驗(yàn)室成果已進(jìn)入企業(yè)轉(zhuǎn)化與中試階段，核心研究論文于8月22日在《自然—光子學(xué)》刊發(fā)，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的研究躋身國際前沿。
鈣鈦礦是當(dāng)前光伏領(lǐng)域的明星材料，相較于傳統(tǒng)晶硅材料，它不僅重量輕、制備工藝簡單、材質(zhì)可彎曲，更具備優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)化潛力，被視為下一代光伏技術(shù)的核心發(fā)展方向。長期以來，鈣鈦礦薄膜的制備多依賴玻璃等剛性基板，盡管這類剛性鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)化效率已逼近成熟晶硅電池，卻未能充分釋放鈣鈦礦“柔性化”的獨(dú)特優(yōu)勢。與之相對，以塑料為代表的柔性基板雖能體現(xiàn)鈣鈦礦的柔性特質(zhì)，但制備出的鈣鈦礦薄膜普遍存在缺陷多、結(jié)晶質(zhì)量差等問題，導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)化效率難以提升。
傳統(tǒng)柔性鈣鈦礦電池的效率瓶頸，主要源于兩大痛點(diǎn)：一是柔性基板表面平整度不足，影響薄膜均勻性；二是添加劑使用時(shí)機(jī)錯位，多數(shù)方案將添加劑提前混入鈣鈦礦溶液，無法精準(zhǔn)匹配缺陷產(chǎn)生的時(shí)機(jī)。對此，譚海仁團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新技術(shù)在鈣鈦礦薄膜結(jié)晶過程中，以氣體淬火方式動態(tài)引入添加劑，實(shí)現(xiàn)了對晶體缺陷的精準(zhǔn)修復(fù)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用新方案的小面積柔性全鈣鈦礦疊層電池光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到27.5%；大面積組件認(rèn)證效率達(dá)23.0%，幾何填充因子高達(dá)95.8%，創(chuàng)下當(dāng)前柔性鈣鈦礦組件效率的世界紀(jì)錄。組件在10毫米彎曲半徑下經(jīng)歷10000次反復(fù)彎曲后，仍能保持97.2%的初始效率，遠(yuǎn)超行業(yè)常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
然而，在技術(shù)工業(yè)化量產(chǎn)的進(jìn)程中，仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，柔性基板的平整度波動、涂層速度的細(xì)微差異、氣體流量的精準(zhǔn)控制，任何一個環(huán)節(jié)的偏差都可能影響薄膜質(zhì)量。為此，2023年南京大學(xué)與仁爍光能共建“鈣鈦礦光伏校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，高校與企業(yè)人員互派、聯(lián)合辦公，形成了“問題—攻關(guān)—驗(yàn)證”的閉環(huán)。今年，這支校企聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成功將原位涂層技術(shù)移植到工業(yè)級狹縫涂布設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了寬帶隙鈣鈦礦薄膜在800多平方厘米柔性基板上的一次成型，為技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
未來，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深化“基礎(chǔ)研究突破—中試放大—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”的校企協(xié)作模式，一方面持續(xù)攻關(guān)，研發(fā)面積更大、光電轉(zhuǎn)化效率更高的柔性鈣鈦礦電池；另一方面加速推進(jìn)技術(shù)成熟度，推動這一輕量化、高適配性的光伏技術(shù)早日走出實(shí)驗(yàn)室、邁入市場，為全球新能源產(chǎn)業(yè)提供更靈活的綠色能源解決方案。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
項(xiàng)目名稱：電鏡等設(shè)備采購，項(xiàng)目編號：0626-194011EH0115/08，招標(biāo)范圍：熱模擬試驗(yàn)機(jī)，招標(biāo)機(jī)構(gòu)：江蘇省國際招標(biāo)公司...2025-10-31 13:46:22
-
短距離無線通信測試系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院設(shè)備采購項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：0709-184002485207/02，招標(biāo)范圍：短距離無線通信測試系...2025-10-11 13:19:45 -
云南機(jī)場集團(tuán)2025年塔臺全景模擬機(jī)中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：云南機(jī)場集團(tuán)2025年塔臺全景模擬機(jī)采購項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：1257-254YNJC2025H，招標(biāo)范圍：云南機(jī)場集團(tuán)有限責(zé)...2025-09-01 17:00:48 -
GNSS/IMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)采購項(xiàng)目中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：GNSS/IMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)采購項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：0729-254OIT321147，招標(biāo)范圍：GNSS/IMU組合導(dǎo)航系...2025-08-22 14:10:00 -
西門子收購ebm-papst工業(yè)驅(qū)動技術(shù)業(yè)務(wù) 拓展自動化解決方案
西門子宣布完成對ebm-papst工業(yè)驅(qū)動技術(shù)業(yè)務(wù)的收購，該業(yè)務(wù)將以“機(jī)電一體化系統(tǒng)”名稱在西門子旗下進(jìn)行市場推廣。2025-07-22 14:14:23
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
