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寿命30年,全球首个钙钛矿组件通过加严稳定性测试认证

发表于:2021-02-22 09:26:07     来源:纤纳光电

2020年12月,德国柏林科技大学的Steve Albrecht等研究者,报道了一个单片钙钛矿/硅串联太阳能电池,其认证的功率转换效率高达29.15%。这大幅高于目前主流的PERC技术。《光伏电池效率新纪录:PERC量产23.3%、钙钛矿实验室29%》

新年伊始,纤纳光电科技宣布,其自主研发的钙钛矿量产组件顺利通过了基于IEC61215标准的稳定性加严测试,并获得由泰尔实验室和德国VDE技术协会联合颁发的钙钛矿组件稳定性认证证书。公司CEO姚冀众博士表示:保持30年稳定性的钙钛矿太阳能组件,即使转换效率和PERC组件相当,也能降低太阳能度电成本(LCOE)至0.2元。

 


 

泰尔实验室能源与环境测评部主任施成营(右一)

德国VDE可再生能源有限公司中国区总经理文的(左一)

纤纳光电常务副总兼CTO颜步一(左二)

通过第三方加严稳定性检测

此次认证的内容分别是紫外、湿热和光衰三项核心耐老化加严测试。其中,紫外耐老化测试的总量为100 kWh,等同于IEC61215标准的6.5倍;湿热耐老化测试3000 h,等同于IEC61215标准的3倍。两项测试组件功率衰减均小于5%。在为钙钛矿组件量身定制的更严苛的加热光衰老化测试中,在70 ℃ 老化温度以及一个标准太阳光1000 h持续照射后,组件功率基本维持在初始值。

 


 

光伏组件的使用寿命一般设计为25年,期间光伏组件经受的户外湿热、高温和强紫外光辐照等自然环境是主流晶体硅组件性能降低的主因,例如在紫外老化测试中,UVA和UVB会导致硅片内硼、氧元素复合、SiNx层被破坏、胶膜和背板发生黄变,导致组件效率衰减。

与晶体硅组件的衰减机制不同,钙钛矿组件在高剂量光辐照和加热条件下吸光材料结构易被破坏,导致组件性能迅速衰减,因此提高钙钛矿组件的光热稳定性是近年来亟待解决的世界级难题。泰尔实验室对纤纳自主研发的钙钛矿组件进行了更加严苛的高剂量辐照和湿热测试,组件功率基本维持在初始值,与晶硅组件的老化衰减水平接近,表现出优异的耐候稳定性。纤纳在推动钙钛矿光伏技术产业化和稳定性突破方面又迈出了坚实的一步。

 



 

纤纳通过不断的自主创新和持续突破,使钙钛矿光伏技术越来越接近商业化应用。公司CTO颜步一博士表示:纤纳通过改变钙钛矿吸光层的组成结构,对钙钛矿晶界表面缺陷进行钝化,配合阻隔性较高的封装技术,得以实现与商业化晶硅组件相媲美的高稳定性。

公司CEO姚冀众博士表示:保持30年稳定性的钙钛矿太阳能组件,即使转换效率和PERC组件相当,也能降低太阳能度电成本(LCOE)至0.2元。大规模应用后,将为传统能源转型升级带来强劲的科技动力。

在文献Two-Terminal Perovskites Tandem Solar Cells: Recent Advances and Perspectives (DOI: 10.1002/solr.201900080)中介绍,钙钛矿-硅串联电池的理论效率极限为43%,因此仍有充足的空间进行进一步改善。

责任编辑:肖舟

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