可达每分钟12米:新工艺大幅提高钙钛矿薄膜电池制造速度

来源:cnBeta发布时间:2020-11-30 10:00:42

据外媒报道,钙钛矿太阳能电池虽然在效率方面正迅速赶上其硅前辈,但在生产速度方面仍非常落后。现在,斯坦福大学的研究人员开发了一种制造钙钛矿太阳能电池的新方法,其速度可达每分钟40英尺(12米),这样的速度甚至比硅还快。

数十年来,硅一直主宰着太阳能电池市场,但近年来,这一王冠有被夺走的危险。其中增长最快的新产品则就是钙钛矿,它的效率从2009年的不到4%上升到了今年早些时候的20%--接近硅的25%。另外,它的生产成本也可能比硅更低、更节能。

当然,钙钛矿并不是完美的。它远不如硅那么稳定,所以批量生产需要手工操作,并且在生产过程中经常会出现缺陷从而导致电池在元素中降解得更快。现在,来自斯坦福大学的研究人员声称他们已经开发出一种可以在实际速度下大量生产稳定钙钛矿电池的方法。

研究小组将他们的新方法称为快速喷涂等离子工艺。该工艺由带有两个喷嘴的机器执行--第一个喷嘴负责将钙钛矿前体的液体混合物喷到一片玻璃上,第二个喷嘴负责将喷出带有等离子体的液体从而迅速将其转变成一层钙钛矿薄膜。

该团队表示,通过使用这种方法,钙钛矿膜可以以每分钟40英尺的速度生成。此外,它的生产成本也应该很会更低--研究人员估计,制造这种模块的成本大约为每平方英尺(0.09平方米)0.25美元,约是硅材料价格的1/10。

“我们实现了所有太阳能技术中最高的生产量,”该研究的论文合著者Nick Rolston表示,“你可以想象把大的玻璃面板放在滚轮上以前所未有的速度不断地生产出一层层钙钛矿。”

最终产品的效率也相当可观,约为18%,并且在连续使用5个月后,模块的效率仍可达15.5%。研究团队表示,钙钛矿下一个要面临的主要障碍是找到确保电池持续更有效的时间长度的方法。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202011/30/332666.html
责任编辑:niupengzhen
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
云南省钙钛矿太阳能电池技术研发取得新进展来源:云南网 发布时间:2026-08-11 09:15:20

云南省昆明理工恒达科技与昆明理工大学黄惠教授团队在钙钛矿太阳能电池技术研发上取得重要进展。团队实现小面积单结器件认证效率27.16%,并完成有效面积661 cm²组件的小批量工艺验证;已稳定制备30 cm×30 cm组件,转化效率达22%,目标提升至24%以上。针对产业化中面积放大导致的效率衰减与薄膜均匀性等难题,团队构建产学研联合体,推行“基础研发+工程放大”双轨路径:材料层面首创体相与晶界缺陷协同抑制策略,不同带隙器件效率达24.12%–26.84%,1000小时运行后效率保持率94%;界面工程优化埋层并抑制非辐射复合,1200小时保持率96%;电极工艺采用银-铜合金共蒸镀及低温刷涂技术,降低贵金属用量,适配卷对卷量产。(199字)

上海叶烁数字喷墨与爱旭股份联合技术攻关 ——喷墨打印钙钛矿薄膜均匀性精准调控来源:索比光伏网 发布时间:2026-08-07 16:14:13

本文介绍了上海叶烁数字信息技术公司与光伏企业爱旭股份联合攻关钙钛矿/晶硅叠层电池量产难题的成果。针对大绒面晶硅底电池上钙钛矿薄膜均匀成膜难的核心瓶颈,双方构建了“设备–材料–工艺”三位一体协同优化体系:设备端通过高耐腐墨路系统与智能化波形调控,实现皮升级墨滴体积变异系数<3%;材料端建立溶剂挥发动力学模型,精准匹配喷头流变窗口(Z≈2–6),抑制咖啡环效应;工艺端创新引入毫秒级预结晶技术,消除湿膜梯度,提升结晶均一性。该方案已实现实验室1 cm²器件约30%转换效率,并在210×105 mm²大面积薄膜中达成PL映射相对标准差低至2.4%,验证了喷墨打印技术迈向GW级量产的可行性与可靠性。

突破31%!钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池新纪录:双界面工程助力效率与稳定性双丰收来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-08-06 08:36:09

本文报道了我国科研团队在钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池领域取得的重大突破:通过创新性提出“双界面载流子传输工程”(DICTE)策略,同步优化底部(空穴侧)与顶部(电子侧)界面,成功将小面积器件效率提升至31.09%(认证30.57%),大面积器件达28.85%,并显著增强长期稳定性——未封装器件在氮气环境中储存3576小时后效率保持94%,70°C热老化960小时后仍超90%,最大功率点跟踪756小时后保持91%。研究针对CIGS表面粗糙导致钙钛矿成膜不均、界面能级失配及缺陷复合等核心瓶颈,分别采用双层NiOₓ空穴传输层实现保形覆盖与高效空穴提取,以及EDADI/p-F-PEAI双分子协同钝化改善电子传输与能带匹配,系统解决了效率与稳定性难以兼顾的难题,为叠层光伏实用化提供了新路径。(199字)

北京大学材料科学与工程学院周欢萍团队在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展来源:北京大学材料科学与工程学院 发布时间:2026-08-04 10:11:25

北京大学周欢萍团队针对钙钛矿太阳能电池因软晶格和低缺陷形成能导致的界面缺陷多、稳定性差等关键瓶颈,提出一种基于氩气/四氟化碳混合等离子体的表面工程新策略。该方法分两步实现原位界面重构:先以Ar等离子体物理刻蚀去除表面缺陷层,再利用CF₄等离子体产生的活性氟与未配位铅离子反应,构筑4–7纳米厚、连续致密且强键合的氟化铅钝化层。该钝化层显著降低界面缺陷密度(降幅约90%),提升载流子寿命与能级匹配,从而同步增强效率与稳定性。小面积电池效率达27.2%,100 cm²模组认证效率为23.5%;器件在高温、光照、紫外及循环老化等多条件下展现出优异长期稳定性。研究成果发表于《Science》。

钙钛矿—有机叠层太阳能电池研究取得新突破来源:人民日报 发布时间:2026-08-03 09:13:49

本文报道了中国科学院化学研究所李永舫院士与孟磊研究员团队在钙钛矿—有机叠层太阳能电池领域取得的重要进展。该团队成功研制出稳态光电转换效率达28.04%的新型叠层器件,成果发表于《自然》期刊。此类电池由宽带隙钙钛矿子电池与窄带隙有机子电池串联构成,旨在拓宽光谱响应、突破单结电池的理论效率极限。针对长期制约其性能的宽带隙钙钛矿前电池电压损失大、光照下易发生相分离及稳定性差等关键问题,研究团队提出“全阶段调控”策略,通过引入可光转换的添加剂分子,优化钙钛矿组分混合均匀性,并增强其与表面的结合力,从而显著抑制相分离、提升电压输出与运行稳定性。

Caelux与印度两大太阳能组件商签署5GW商业化合作协议来源:至顶头条 发布时间:2026-07-28 10:23:44

文章介绍了能源科技公司Caelux Corp.近期与印度两家头部太阳能组件制造商——Navitas Solar和Rayzon Solar——分别签署的五年期、各5GW商业化合作协议。合作聚焦于将Caelux领先的钙钛矿发电玻璃技术与两家企业的N型TOPCon硅基组件技术融合,开发效率最高达28%的钙钛矿/硅叠层太阳能组件,提升功率密度(最高+30%)并降低平准化电力成本(超20%)。合作旨在支持印度“印度制造”战略及2030年500GW可再生能源目标,依托双方在古吉拉特邦的ALMM认证制造基地,计划于2028年实现商业化量产,并满足印度公用事业招标要求。此举标志着钙钛矿技术规模化落地的重要进展。(199字)

协鑫集成牵头启动《三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试方法》 团体标准首次编制来源:协鑫集成 发布时间:2026-07-27 15:17:47

7月24日,协鑫集成联合苏州大学、扬州大学,在苏州牵头召开《三端晶硅钙钛矿叠层太阳能电池测试方法》团体标准首次编制会议,标志着我国在该领域测试标准化实现“从0到1”的突破。针对当前三端叠层电池因缺乏统一测试规范导致数据不可比、产业化受阻的问题,标准将系统界定测试流程、参数定义与数据处理方法,并设计分级方案,适配研发与量产验证需求。该标准旨在提升测试可靠性,支撑国产装备与材料验证,推动国内规范与国际接轨,助力我国参与光伏国际标准制定。依托在柔性叠层电池领域的技术积累,协鑫集成近期自主研发的柔性晶硅钙钛矿叠层电池获CPVT认证,光电转换效率达33.44%,器件级比功率超2000W/kg,居全球第一梯队。(199字)

一年产1GW钙钛矿太阳能及叠层组件产业链项目备案获批!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-21 09:27:37

青岛恒钛新能源科技有限公司年产1GW钙钛矿太阳能及叠层组件产业链项目于2026年7月17日完成内资项目备案。该公司成立于2026年7月,注册于青岛自贸片区中德生态园,聚焦新兴能源与新材料技术研发及光伏设备销售。项目立足钙钛矿电池这一光伏产业战略新方向——其单结理论效率达33%,叠层结构更可达45%–50%,显著高于晶硅电池的29.4%。当前,钙钛矿技术已进入产业化关键窗口期。山东省自2024年起密集出台专项政策,明确到2027年建成“材料—设备—电池—组件”全产业链,并支持GW级量产;青岛则依托42%全省相关专利、中科院青岛能源所等科研力量及首个113千瓦实证项目,形成较强研发与产业基础。该项目将强化区域协同,加速青岛由技术研发高地向产业化高地跃升。

MSWay与Halocell Energy签署合作备忘录,联合攻关柔性钙钛矿太阳能电池技术来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-07-15 08:54:14

MSWay与Halocell Energy近日签署合作备忘录,双方将联合推进柔性钙钛矿太阳能电池的产业化。MSWay将为其提供自主研发的柔性透明电极(FTE)材料,该材料具备高透光率、优异导电性与强机械柔韧性,是提升钙钛矿电池电荷收集效率、耐用性及整体性能的关键组件。这些FTE材料将被集成至Halocell Energy基于卷对卷(R2R)工艺的可打印钙钛矿太阳能电池生产流程中,以加速轻质、高效柔性光伏产品的规模化制造。此次合作旨在开发面向高价值及新兴应用场景的灵活太阳能解决方案,既是MSWay拓展国际技术联盟的重要举措,也为其柔性电极技术进入全球下一代太阳能市场奠定基础。双方将持续协作,推动柔性光伏技术商业化进程,助力可持续能源产业发展。(199字)

全行业首条1GW轻质柔性钙钛矿太阳能电池项目签约!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-07-13 08:59:31

7月11日,咸阳市在咸阳高新区集中签约6个光电产业项目,总投资78亿元,涵盖光无源器件、滤光片、纳米偏振片、光学设备自动化及轻质柔性钙钛矿太阳能电池等领域。其中,西安天交新能源有限公司投资建设的轻质柔性钙钛矿项目为全行业首条1GW量产线,依托西安交通大学吴朝新团队自主研发的低成本大面积制备工艺与高可靠性薄膜封装技术,突破柔性钙钛矿电池在效率、稳定性和可弯折性方面的瓶颈。该技术跨界融合柔性电子封装经验,显著提升产品可靠性与经济性,可生产超轻、超薄、可弯曲电池,适用于物联网、BIPV、车载光伏及航空航天等高端场景。项目填补咸阳市在光电转换与光电子材料领域的产业空白,标志企业由中试验证迈入规模化量产新阶段。

光伏企业扩产2GW来源: 索比光伏网 发布时间:2026-07-13 08:25:06

美国太阳能电池制造商ES Foundry位于南卡罗来纳州格林伍德的生产基地完成2吉瓦产能扩建并正式投产,使其总运营产能达3吉瓦。该工厂于2025年1月首次投产,初期年产能为1吉瓦,此次扩建系其二期项目。新产线已成功下线首批太阳能电池,主推技术成熟、融资认可度高的晶体双面PERC电池。此举在行业背景下具有现实意义:当前主流的TOPCon技术正面临多起知识产权纠纷,影响规模化应用。ES Foundry选择强化PERC产能,既依托现有技术优势与市场接受度,也反映出企业在技术路线选择与产能布局上的务实策略。