你好 我是可印刷的太阳能电池

来源:湖北日报发布时间:2017-09-14 14:21:48

索比光伏网讯:见过屋顶上的太阳能,见过地面上的光伏板,你可见过可直接印刷在玻璃上的太阳能电池?

近日,华中科技大学印刷介观太阳能电池材料与器件团队自主研发出的新型太阳能电池正在积极准备量产,这种电池不仅可以印刷,每峰瓦成本还仅为传统太阳能电池的1/5。一旦这种新型太阳能电池实现量产,将为大规模低成本太阳能发电探出新路。

图为实验人员正在制造印刷介观钙钛矿太阳能电池。

图为印刷介观钙钛矿太阳能电池。

接下来,就跟着记者一起,走进鄂州市东湖高新科技创意城,听听这位新朋友的自我介绍吧!

钙钛矿,其实不含钙也不含钛

我的名字叫印刷介观钙钛矿太阳能电池,可是我不含钙,也不含钛。

钙钛矿的名字其实是以一位俄罗斯科学家命名的。1839年,俄罗斯矿物学家列夫˙波洛夫斯基在俄罗斯乌拉尔山脉发现了钙钛矿。人们就以他的名字命名了钙钛矿,最初单指钛酸钙(CaTiO3)这种矿物,后来把结构与之类似的晶体统称为钙钛矿物质。

这种物质可以产生许多神奇的小魔法。比如说,将其用到太阳能电池中,就可以变成光电转换效率更高的我。

想要了解我如何施展魔法,就要先了解太阳能电池如何工作。

太阳光入射到电池活性层后随即被吸收,产生电子空穴对。电子空穴对分离后,输运到电极形成回路。因此,只要有光,就能源源不断地产生电能了。

晶硅、薄膜等传统太阳能电池,光子捕获和电荷输运的过程是在同一个半导体材料中完成的;而在我的内部,华科大团队把钙钛矿放在三层介孔膜(具有纳米结构的多孔膜)里面,负责光子的捕获;而另外一种半导体材料“专职”传输电子,它们各司其职,工作起来心无旁骛,我的效率自然就高啦!目前,我这种新型太阳能电池在华科大团队已经获得超过16%的光电转换效率。

2008年开始,华科大团队一直对我进行细致深入地研究。直到2013年获得突破,2014年《科学》(Science)第345期刊发了研究论文《一种具有高稳定性的无空穴传输材料可全印刷介观钙钛矿太阳能电池》。这也是中国首次在《科学》杂志上发表的光伏类论文,至今引用次数已超过1000次。

可印刷,成本仅为传统电池的1/5

在我之前,世界上主要有3种类型的太阳能电池,它们的转化效率都比较高,但造价也较高。

最“高贵”的是多结太阳能电池。这种电池用于卫星、无人机等,光电转换效率高达46%,造价昂贵。

最常见的是晶硅太阳能电池。用它做成的光伏发电面板随处可见,光电转换效率约在18%,每平方米造价为500元至700元。

第三种是薄膜太阳能电池。摩拜单车车篓底部采用的,就是这种电池。它的特点是薄,厚度为晶硅电池的1/10,转换效率约为10%—12%。

太阳能电池造价居高不下,是光伏发电推广难的一个主要原因。现在市面上推出的一种分布式薄膜太阳能产品“汉瓦”,可直接铺在屋顶上,其定价为1390元/平方米。

如果是用上我,成本比上述3种低得多,每平米预计成本将低至100元。

成本为啥能降下来?这与制作工艺有关。

首先,工程师用溶液把钙钛矿身上的有机物和无机物溶化,调配成一种特殊的“墨水”,然后,将“墨水”均匀地刷到导电玻璃上,印刷三到四次后进行沉积,最后封装。我就新鲜出炉啦!

由于材料便宜,工艺简单,成品价格就降下来了。

已经过1万小时持续光照实验,结果极其鼓舞人心

价格低,稳定性好不好呢?这点可以放心,我已经过了1万小时的持续光照实验,意味着至少工作10年后我还是“新”的。至于我能否工作25年甚至更长时间,则还需要科学家对我进一步评估。

我的出色表现,在国际上还引起了非常大的关注。2015年,英国皇家化学会会士、《自然》2013年度十大科学人物之一H.J.Snaith教授评价说:“结果是‘极其鼓舞人心的’,改变了人们对钙钛矿太阳能电池‘本质上不稳定’的看法。”

因为我出生在武汉,国际专家又把我称为“武汉电池”或“汉电池”。“主人”已为我申请了15项国家发明专利,7项国际专利,目前11项国家发明专利、1项美国、1项日本专利已获得授权。

看好我的应用前景,鄂州市昌达资产经营公司已经给我投资,并成立了湖北万度光能有限责任公司,支持华科大团队把我做得更好。

不过,我暂时还有一些难关需要攻克。现在,我的尺寸可以达到60厘米×60厘米,但这个尺寸还需要更大。今年年底,“主人”将建设一个万瓦级的示范性系统,让我经受更多更大的考验。不久的将来,或许我可以印刷在摩天大楼的外墙和玻璃上,给大家提供电能呢!

能否成功量产,请大家拭目以待吧!


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201709/14/132728.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
美国对进口晶体硅太阳能电池及组件保障措施到期来源:贸易救济信息网 发布时间:2026-02-28 06:52:40

2017年10月31日,美国国际贸易委员会对进口晶体硅太阳能电池保障措施案提出征税建议。2018年1月23日,美国总统批准对进口涉案产品实施保障措施,措施自2018年2月7日起生效,有效期为4年。2022年2月8日,WTO保障措施委员会发布美国代表团于2月7日向其提交的保障措施通报,延长对进口晶体硅太阳能电池及组件保障措施4年,至2026年2月6日。

技术突破!印度本土首批0BB TOPCon太阳能电池亮相!来源:光伏见闻 发布时间:2026-02-27 08:59:46

对印度本土光伏制造商而言,银浆耗量的降低意义尤为重大——目前印度对进口中国银浆征收9%的增值税,直接推高了银价,给本土企业带来不小的成本压力,而这款0BBTOPCon电池恰好能缓解这一痛点。除此之外,它还具备更出色的机械柔韧性,能减少电池连接时的应力,抗隐裂能力也更强,即便在印度严苛的气候条件下,也能保持长期稳定的性能。

又一钙钛矿新锐企业成立!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-02-27 08:55:38

近日,一家专注于锡基钙钛矿太阳能电池技术的新锐企业——上海云辰晶界科技有限公司正式亮相。作为一家专注于钙钛矿太阳能电池技术研发的科技企业,云辰晶界科技聚焦于锡基钙钛矿材料的产业化应用,致力于解决传统铅基钙钛矿太阳能电池的环境与健康风险问题。

效率突破15%!我国新一代太阳能电池研究取得新进展来源:央视 发布时间:2026-02-26 15:30:35

提到太阳能电池,很多人首先想到的是屋顶上的深蓝色硅板。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在一种新型太阳能电池材料上,实现了超过15%的光电转换效率,并获得了国际权威机构认证。据了解,这项技术的核心材料叫:铜锌锡硫硒太阳能电池。正因为这些优势,铜锌锡硫硒太阳能电池被认为是非常有潜力的下一代太阳能电池技术。

烁威光电申请钙钛矿太阳能电池专利,稳定性高、寿命长且不易出现故障来源:金融界 发布时间:2026-02-26 14:16:28

国家知识产权局信息显示,北京烁威光电科技有限公司申请一项名为“一种钙钛矿太阳能电池及用电设备”的专利,公开号CN121568493A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本申请提供一种钙钛矿太阳能电池及用电设备,涉及电池加工技术领域。该钙钛矿太阳能电池的封装层与基底层之间通过焊接连接,避免使用封装胶膜和丁基胶,能够达到更好的封装效果,稳定性高、寿命长且不易出现故障。

13GW TOPCon电池半片升级改造!来源:光伏技术 发布时间:2026-02-26 09:16:24

近日,淮安市生态环境局发布对淮安捷泰新能源科技有限公司高效光伏电池半片钝化工艺升级改造项目环评文件作出拟审批意见的公示。新增划片机30台、钝化主设备5台、发料机2台、测试段单轨20条、测试仪器各20套、复测测试机2台、离线EL3台,以N型TOPCon双面单晶太阳能电池、三甲基铝、半片电池EVA板、半片电池纸箱、半片电池珍珠棉套箱、210R半片整板托盘为原辅料,本次改建后一期年产13GW太阳能电池不变。

最高143%!美国对印度、印尼、老挝反补贴税率初裁结果公布来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-26 09:10:48

美国商务部公布了对来自印度、印度尼西亚和老挝的光伏进口产品反补贴税调查的初步裁定,税率最高超过143%。这项调查是应美国太阳能制造贸易联盟于2025年8月提出的请愿而发起的,本轮为初裁,最终裁定计划于2026年7月6日发布。继初步裁定后,美国将对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池和组件进口征收高额反补贴税。一旦美国国际贸易委员会于2026年10月19日发布最终损害裁定,相关税令将于2026年10月26日正式发布。

美国将决定是否对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池板征收反补贴关税来源:路透社 发布时间:2026-02-24 10:54:46

2月23日,美国商务部将于周一公布一项初步决定,即是否对从印度、老挝和印度尼西亚进口的太阳能电池和太阳能电池板征收反补贴关税。该公告是该机构在未来几周内提起的两起贸易诉讼中的第一项,该诉讼由代表美国部分小型太阳能制造业的集团提起。该组织于7月提交的请愿书指控中国企业将生产业务从获得美国关税的国家转移至印度尼西亚和老挝,并指责总部位于印度的制造商向美国倾销廉价商品。

两家外企签约2GW太阳能电池片订单!来源:光伏见闻 发布时间:2026-02-24 08:51:04

VikramSolar近期与Jupiter签署本土电池片采购协议,将向后者采购符合印度ALMM认证的TOPCon与单晶PERC电池片,总规模达2GW。当前VikramSolar正在扩产自有电池片产能,但电池片产能与组件产能之间仍存在明显缺口,而与Jupiter的这笔合作,正是为了快速弥补这一供需差距。印度新版ALCM政策将于今年6月正式实施,届时新增光伏项目将强制要求使用本土生产电池片。除Jupiter外,印度境内大部分电池片产能均以企业自产自用为主,对外供应量十分有限。

协鑫集成申请叠层太阳能电池专利,提升电池效率来源:金融界 发布时间:2026-02-24 08:46:00

国家知识产权局信息显示,协鑫集成科技股份有限公司申请一项名为“叠层太阳能电池及其制备方法和光伏组件”的专利,公开号CN121531890A,申请日期为2025年11月。芜湖协鑫集成新能源科技有限公司,成立于2022年,位于芜湖市,是一家以从事其他制造业为主的企业。通过天眼查大数据分析,芜湖协鑫集成新能源科技有限公司共对外投资了2家企业,参与招投标项目36次,专利信息149条,此外企业还拥有行政许可28个。

万亿光伏×万亿航天!商业航天光伏能源系统升级展望来源:全球光伏 发布时间:2026-02-14 07:24:33

商业航天加速发展,低轨卫星成为中美竞争焦点,其配套能源系统将有相应的快速增长并可能迎来升级迭代。目前以三结砷化镓电池为主,两结方案可能走向应用。稀有金属锗在三结砷化镓中成本占比大,在降本诉求下,未来降低锗使用的两结方案可能走向应用。此外,目前钙钛矿在地面应用的主要瓶颈是寿命与大面积制备,应用于低轨卫星场景均可以规避。

新闻排行榜
本周
本月