在光伏技术的探索之路上,南京大学传来振奋人心的消息。该校谭海仁教授带领的研究团队,在柔性钙钛矿叠层光伏电池的研发上取得了关键性进展。他们创新性地开发了“气体淬火辅助的原位涂层技术”,这项技术显著缩小了柔性与刚性钙钛矿光伏电池在光电转换效率上的差距。
据团队中的核心成员,南京大学2021级直博生李曼亚介绍,钙钛矿作为新一代光伏材料,以其轻质、易制备及柔软的特性,成为了研究焦点。尽管刚性钙钛矿光伏电池的光电转换效率已接近晶硅电池,但其使用的玻璃基板限制了钙钛矿材料的柔性优势。
然而,当尝试使用塑料等柔性材料作为基板时,钙钛矿薄膜的制备面临诸多挑战,如缺陷多、光电转换效率低等,这些问题成为了钙钛矿产业化道路上的绊脚石。李曼亚形象地将这一过程比作摊煎饼,钙钛矿溶液在高温下蒸发结晶,但过程中产生的缺陷如同煎饼上的裂纹和孔洞。
针对这一难题,李曼亚提出了一种创新的解决方案:在气体淬火条件下,趁钙钛矿薄膜表面仍湿润时添加修复剂,以实现缺陷的精准修复。这一方法有效改善了薄膜的平整度,相关实验于2023年在南京大学的实验室取得了成功。
为了将这一技术应用于更大面积的柔性钙钛矿光伏电池制造,南京大学与谭海仁教授创办的仁烁光能(苏州)有限公司共建了“钙钛矿光伏校企联合实验室”。双方紧密合作,共同攻克了一系列技术难题,包括基板平整度、涂层速度以及气体流量的精确控制。
经过不懈努力,校企联合团队成功地将原位涂层技术应用于工业级狭缝涂布设备,实现了宽带隙钙钛矿薄膜在超过800平方厘米的柔性基板上一次成型。这一突破标志着柔性钙钛矿光伏电池的制造迈出了重要一步。
谭海仁教授表示,未来团队将继续深化校企合作模式,致力于生产面积更大、光电转换效率更高的柔性钙钛矿光伏电池。他们希望通过持续的技术创新和产业转化,推动这一技术早日成熟并迈入市场,为光伏产业的发展贡献新的力量。