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华东理工大学团队在《科学》发表研究成果,发现钙钛矿光伏不稳定性的关键机制并提出新方法,显著提升稳定性。多家上市公司积极布局钙钛矿光伏产业链,但仍面临量产挑战。

  我国钙钛矿光伏电池科研领域传来喜讯。近日,华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队在《科学》(Science)发表了最新研究成果,该研究发现了钙钛矿光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应,并提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法。这一成果被业界视为钙钛矿太阳能电池产业化应用的新曙光。

  发展前景广阔

  相较于晶电池,钙钛矿光伏电池转化效率高、成本低、重量轻,极具应用前景。然而,器件的不稳定性一直是其产业化的首要障碍。为提升稳定性,业内曾尝试多种方法,但效果有限。华东理工大学科研团队的新方法,在强光高温模拟环境下,使太阳能电池持续工作3670小时后仍能保持97%的发电效率。

  此次技术突破显著提升了钙钛矿电池在光照、高温条件下的稳定性,为其大规模商业化应用奠定了基础。全国两会期间,多位代表委员也对钙钛矿产业表达了特别关注。

  金晶集团董事长王刚表示,钙钛矿电池的柔性化、弱光发电特性使其可广泛应用于建筑一体化(BIPV)、分布式光伏等领域,将钙钛矿光伏产业链纳入国家和省级规划,对巩固我国在全球绿色能源产业的主导权至关重要。

  天合光能董事长高纪凡认为,未来五年,光伏行业将以TOPCon技术为主导,HJT和BC技术辅助。与钙钛矿电池的叠层技术有望进一步提升光伏电池的效率、生命周期和竞争力。

  多家企业布局

  看好钙钛矿光伏电池前景,多家上市公司已布局相关产业链。中国核电成立中核光电,专注于钙钛矿太阳能电池技术的研发和制造。京东方启动钙钛矿光伏项目,成立全资孙公司致力于技术研发与产业化。

  金晶集团经过近二十年研发,实现了TCO导电膜玻璃从设备制造到产品设计、量产的全链条自主可控,攻克多项技术瓶颈。2023年,其第三条TCO玻璃生产线投产,年产能突破4500万平方米,使我国钙钛矿核心材料国产化率提升至95%以上。

  宁德时代、通威股份等也已积极布局钙钛矿电池的研发和生产。然而,钙钛矿电池量产仍面临稳定性、大面积制备、循环寿命、工艺一致性、成本等挑战,需进一步加强研发和产业化。

(文章来源:证券日报)