“太阳能之父”马丁·格林:钙钛矿光伏材料面临两大难题制约

来源:中国能源报发布时间:2019-09-18 11:00:37

9月4日,由悉尼新南威尔士大学(UNSWSydney)、中国科学院科技战略咨询研究院(CASISD)和自然科研(NatureResearch)联合举办的第二届中澳科学未来会议在北京举办。会议间隙,被誉为“太阳能之父”的马丁·格林教授围绕钙钛矿光伏材料的发展现状接受了记者的采访。

马丁·格林教授在悉尼新南威尔士大学组建的研究团队,是国际上在光伏研究领域最大、最知名的高校研究团队,并发明了目前已成为主要商业电池的PERC电池。

据了解,钙钛矿材料2009年首次应用于光伏发电,由于其优异的光学、电学性质,以及易于合成、成本低廉、原料丰富等优势,激发了全世界对该领域的科研热情。

今年以来,钙钛矿太阳能电池正成为风险投资关注的焦点。

3月15日,中国第一大风机制造商金风科技宣布,以战略投资者身份领投英国钙钛矿太阳能发电公司牛津光伏有限公司(OxfordPVTM)D轮融资,投资金额2100万英镑。

4月26日,长江三峡集团旗下三峡资本联合中国三峡新能源与杭州纤纳光电科技有限公司宣布,三峡资本以战略投资者身份注资纤纳光电,投资金额5000万人民币。这家成立不足4年的公司,目前是全球钙钛矿太阳能组件光电转换效率的世界纪录的保持者。

“钙钛矿技术属于第三代光伏技术,目前确确实实引起了学术界和产业界的注意,但其面临两大主要难题:不稳定性和毒性。”格林教授告诉记者,“钙钛矿材料里含有铅等重金属,由于能够溶于水,很容易扩散到周围环境中,对环境和人身造成损害。如果没有妥善解决毒性问题,钙钛矿电池依然难以进入商用市场。”

据了解,标准的晶硅板包含两种毒性物质,分别是铅和氟。格林教授介绍称,和电池连接的金属材料里含有少量铅,另外在组件背板上的一些塑料里会有氟,这些氟比较稳固,不易被分解。但是目前使用不含铅或氟的材料都是有可能的。

“因此,在弃置钙钛矿材料时需要对其进行特别的处理,从而预防它材料里面含有的铅泄漏到周边环境中。”

虽然目前钙钛矿材料面临稳定性不足、有一定毒性、难以大面积应用等短板,但格林教授表示,钙钛矿材料能够叠加在硅晶片上提升效率,在这个层面上是一种接近完美的技术。

“因此更要致力于破解钙钛矿的稳定性和毒性问题,很多制造商向市场保证25年到30年的使用寿命,然而,不稳定的组件是不能适应市场和投资需求的。另外,很多制造商不希望在组件里使用有毒材料,太阳能光伏产业的发展非常迅速,有毒材料的大规模应用会对未来产业的发展带来问题。”

据了解,除了钙钛矿,格林教授表示自己的实验室也正在尝试其他光伏材料。

“将一些金属、非金属的材料以一定比例进行结合的话,也可以生产出不同的半导体材料,我们正在研究一些由金属、非金属材料混合而成,且和硅有类似性能的材料。其中一种包含了铜、锌、锡和硫四种物质,通过将它们以适当的比例进行混和,能够生产出比较好的半导体产品。”

据格林教授介绍,其优势是第一是没有毒性,第二材料比较丰富,储备也比较多。目前悉尼新南威尔士大学研究的这类材料转换效率刷新了世界纪录,大约是11%,希望未来将效率提升到20%,以实现商业化应用。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201909/18/314316.html
责任编辑:yangran
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
中科院深圳先进院白杨&成会明院士等人EES:钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率突破33.08%来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-03-19 09:31:59

宽带隙钙钛矿器件的运行不稳定性,主要由光致卤化物相分离引起,仍然是钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。此外,作者等人证明了该稳定策略在宽带隙钙钛矿中的广泛适用性。附:图1宽带隙钙钛矿薄膜的旋涂、退火及均匀性。图2宽带隙钙钛矿的晶界形貌与迁移势垒。图5策略在更宽带隙钙钛矿及叠层结构中的推广。

50GW!印尼宣布投建大型太阳能工厂来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-03-09 01:57:02

印尼主权财富基金丹安塔拉同步推进这一重磅布局,拟在本土兴建一座大型太阳能电池板生产工厂,规划年产能达50吉瓦,该项目获14亿美元初始投资加持。此次印尼规划的100吉瓦太阳能发展计划,将重点聚焦农村电气化建设,同时配套打造总容量达320吉瓦时的储能系统,保障电力供应的稳定性。

叠层电池效率突破33.08%!深圳理工大学团队联合攻克钙钛矿领域重要难题来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-03-09 01:55:03

基于该策略制备的钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率突破33.08%,并展现出优异的器件稳定性,为钙钛矿基叠层光伏技术的商业化应用奠定了关键基础。在性能方面,基于该策略制备的1.68eV宽带隙单结钙钛矿太阳能电池,最高光电转换效率达23.50%,开路电压损耗显著降低。钙钛矿/硅叠层电池外推出的T90寿命超9700小时,户外严苛测试中稳定运行超540小时无衰减。

30.2%!印度理工学院制备出高效率透明钙钛矿-硅叠层太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2026-03-05 09:21:59

印度理工学院孟买分校的研究人员制造了一种基于空穴传输层的透明四端钙钛矿太阳能电池,该空穴传输层既能抑制界面复合,同时增强光致发光量子产额和准费米能级分裂。叠层电池示意图图片来源:印度理工学院孟买分校研究人员表示,TBMPTFSI浓度在15%至20%之间进行极限提取,并对HTL自旋涂层速度进行精确调整,显著提升了每种钙钛矿组的效率、开路电压和填充因子。

27.98%!钙钛矿电池实验室效率首次超过单晶硅电池!华柔光电创造新纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-03-04 08:59:32

近日,华柔光电自主研发的单结钙钛矿太阳能电池经国家光伏产业计量测试中心权威认证,标准太阳光下光电转换效率达27.98%。这一成果不仅成功刷新单结钙钛矿太阳能电池效率世界纪录,更标志着单结钙钛矿太阳能电池首次超过了所有类型的单结晶硅太阳能电池的实验室纪录,具有里程碑式的意义。

我国钙钛矿电池取得重要新突破 中国技术让太阳能发电万物可贴来源:央视财经 发布时间:2026-03-03 10:19:20

钙钛矿太阳能电池是一种具有广阔应用前景的新型电池。穿上这身“护甲”的钙钛矿小尺寸电池,光电转换效率冲上了26%,刷新了同类电池性能纪录。目前,钙钛矿电池正处于从基础研究向产业化转化的关键进程,有了这两项“大招”,钙钛矿太阳能电池就能一步步跨越技术门槛,向规模化商业应用迈进,让太阳能发电从“屋顶专属”走向“万物可贴”,把一缕缕阳光变成温暖日常的清洁能源。

新颖界面层将反式钙钛矿太阳能电池效率推高至26%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-03-02 08:59:00

深圳大学和中国海洋大学的研究人员报告了一种小分子阴极界面材料HL220的开发,旨在提升倒置钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。电学和形态学分析的综合结果表明,HL220有效抑制界面复合,并降低器件内串联电阻。总体而言,HL220作为有效的阴极界面层,同时改善薄膜形态、能级对齐和电极接触。结果凸显了小分子夹层在实现高效、耐用的倒置钙钛矿太阳能电池方面的潜力,适合进一步放大和实际应用。

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。

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。

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。

Sunic System的钙钛矿太阳能电池设备在北美进行验证来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-02-13 07:06:56

有报道称,SunicSystem的钙钛矿太阳能电池沉积设备目前正在北美进行概念验证测试。这家韩国设备制造商正与一家北美领先的太阳能电池公司合作,验证设备的性能和良率。如果设备顺利通过测试,SunicSystem最早可于今年下半年开始交付。这项交易很可能涉及目前正在测试的同一批钙钛矿太阳能电池沉积设备。SunicSystem表示,其专有的干法能够均匀地在大面积表面沉积多层。SunicSystem的第8代设备可支持扩展至更宽表面,推动PSC进入行业发展的下一阶段

新闻排行榜
本周
本月