破解要害难题！钙钛矿太阳能电池商业化更进一步

  长期以来，大面积制备钙钛矿太阳能电池时，钙钛矿薄膜均匀性、环保工艺与光伏组件长期运转可靠性，成为其产业化的三大瓶颈。近来，南京大学谭海仁教授团队联袂仁烁光能（姑苏）有限公司，霸占了钙钛矿薄膜出产中绿色溶剂制备以及薄膜制备均匀性的难题，完成了钙钛矿光伏组件光电转化功率和组件长期运转可靠性的两层打破。12月5日，该效果刊发于世界学术期刊《科学》。

  钙钛矿太阳能电池作为极具开展的潜在才能的新一代光伏技能，以其成本低、功率高、能耗少、可柔性制备等优势，被视为推进动力结构绿色转型的重要方向。

  论文的一起通讯作者、南京大学功用资料与智能制作研讨院助理教授肖科介绍，要完成钙钛矿太阳能电池绿色制备，需求凭借很多的助溶剂二甲基亚砜彻底溶解钙钛矿前驱体。但是，很多运用二甲基亚砜，不只简单按捺钙钛矿的成核进程，还与钙钛矿前驱体构成强配位作用，阻止了钙钛矿的均匀结晶，最终导致薄膜界面附着力差并引发基底剥离现象。

  针对这一难题，团队立异性地规划了一种由γ-戊内酯、二甲基亚砜和2-甲基四氢呋喃组成的混合绿色溶剂系统，并立异制备工艺，完成了钙钛矿光伏组件在制作中的环境友好。

  大面积制备钙钛矿薄膜时，因溶剂蒸发不均，易导致“边际效应”，即薄膜边际处结晶质量差。为打破这一瓶颈，团队立异性地提出“溶剂约束边际维护”战略。肖科表明，团队在钙钛矿前驱体中引进十四烷基三甲基氯化铵添加剂，这如同为钙钛矿薄膜边际穿上“防护服”，保证薄膜不一样的区域的溶剂蒸发速度根本一起，从而使钙钛矿结晶愈加均匀，进步组件量产功率。

  根据上述办法，研讨团队制备了0.72平方米的商用钙钛矿光伏组件。经美国可再次出产的动力实验室认证，其稳态光电转化功率达17.2%，创下了其时的世界纪录。该组件现在已通过了德国莱茵TÜV IEC61215/61730、美国安全检测实验室、我国质量认证中心的认证和答应。

  “此次研讨打破了钙钛矿太阳能电池产业化的要害瓶颈，是推进其迈向商业化进程的重要一步。”肖科说，现在，该技能已由南京大学与仁烁光能（姑苏）有限公司一起提交了专利申请，并在150兆瓦中试出产线上安稳运转。

  论文一起通讯作者谭海仁介绍，近一年来，通过不断的工艺迭代，近期，团队在量产0.72平方米商用钙钛矿光伏组件时，将该组件的光电转化功率提升至22%，推进该组件在发电性能上趋近当时干流晶硅组件。