据南京大学消息,该校教授谭海仁团队联合仁烁光能(苏州)公司团队成功研制出大面积全钙钛矿叠层光伏组件。经日本电气安全环境研究所(JET)认证,该组件的光电转换效率高达26.2%,刷新了该面积等级全钙钛矿叠层光伏组件的世界纪录。
有关研究成就于6月15日以迅速预览形式在线发表于国际学术期刊《自然》。团队此次制备出一种65平方厘米的无空穴传输层隧穿复合结结构光伏组件,使用纳米晶功能层替代传统超薄金属复合层,并去除PEDOT:PSS空穴传输层,达成了界面连接层的结构重构。
26.2%的效率纪录固然可喜,但钙钛矿的最后一公里仍在路上
南京大学与仁烁光能联手刷新的26.2%效率纪录,是全钙钛矿叠层技术路线的一次要紧突破。但在一片欢呼声中,大家有必要冷静审视这项技术距离真正产业化还有多远。
26.2%的效率本身含金量十足。 在65平方厘米的大面积组件上达成这一数值,意味着实验室条件下的技术可行性已经得到验证。相比于此前小面积(1cm左右)的纪录,大面积组件的突破更贴近实质生产场景,是迈向商业化的重点一步。无空穴传输层结构的设计简化了工艺步骤,减少了材料本钱,也为后续放大生产提供了更简洁的路径。
从实验室到工厂,钙钛矿还有三道硬坎要过。 一是稳定性。钙钛矿材料对水分、氧气和光照敏锐,现在实验室条件下数千小时的寿命与晶硅组件25年以上的质保期相比仍有巨大差距。二是大面积均匀性。
65平方厘米的成功固然可喜,但商业化组件一般需要平米级别,涂布工艺的均匀性和良品率是另一道难关。三是铅毒性问题。高效钙钛矿组件大多含铅,环保法规和收购体系尚未健全,这可能成为大规模应用的隐形障碍。
晶硅的统治地位短期内很难撼动。 目前晶硅光伏组件效率已接近27%,本钱仍在迅速降低,且产业链极其成熟。钙钛矿要想在市场上立足,需要在效率、本钱和寿命三个维度上同时超越晶硅,而不止是效率这一个指标。
总体而言,26.2%的世界纪录是中国钙钛矿研究实力的又一次证明,值得骄傲。但大家也应清醒地认识到,从世界纪录到世界商品,中间隔着的不是一层薄膜,而是一整套工程化、产业化的系统工程。路还非常长,但方向对了。
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