刷新世界纪录!仁烁光能小面积柔性全钙钛矿叠层电池转换效率 27.5%,大面积模组效率 23.0%!

来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能发布时间:2025-08-25 17:04:37

近日,仁烁光能联合南京大学、加拿大维多利亚大学在国际顶级期刊《自然·光子学》(Nature Photonics)发表重大研究成果,成功攻克柔性钙钛矿太阳能电池大面积制备难题,首创“气淬辅助的原位涂层技术”,刷新了27.5%的研发效率、23.0%的大面积组件效率等两项柔性全钙钛矿叠层太阳能电池纪录,大幅缩小了柔性与刚性钙钛矿电池的效率差距。

相关科研成果于2025年8月22日以“In situ coating strategy for flexible all-perovskite tandem modules”为题,发表于《Nature Photonics》期刊。https://www.nature.com/articles/s41566-025-01746-6

产学研共同驱动创新

“基础研究必须带着产业视角解题”,“高校擅长从分子机制、材料特性等基础层面突破,企业则更懂实际应用需求—— 比如环境条件(常压常温)下的产业可行性与实验室性能,两者必须‘同频共振’。” 谭海仁通过科技成果转化于2021年创办仁烁光能,他深知产学研协同的重要性。

此次研发合作中,南京大学创新性地开发了“原位添加剂涂层策略”,在连续气体淬火条件下,向湿润的钙钛矿薄膜动态引入添加剂,通过离子通道可以精准的输送添加剂到缺陷处,精准调控结晶过程,提升柔性基板上的薄膜质量。

仁烁光能在本次研发中负责了工艺创新和资源支撑。仁烁光能拥有全球最先进的全钙叠层设备和工艺技术,在本次合作研发中,仁烁光能仅用了不到一个月的时间就将实验室研发的"动态结晶控制"技术转移到工业级狭缝涂布设备上,在30×40cm²的柔性基板上实现宽带隙薄膜的单次成型。

本次校企合作结出了丰硕果实:小面积(0.049 cm²)柔性全钙钛矿叠层电池的能量转换效率达到 27.5%,首次实现的大面积模组(20.26 cm²)经认证效率达 23.0%,均刷新同类器件的世界纪录。

更重要的是,这项研究基于模组尺寸展示了优异的机械稳定性:在10毫米弯曲半径下(相当于1%拉伸应变)可以承受10000次折叠,保持初始效率97%以上。同时,热循环条件、MPPT(最大功率点追踪)条件、紫外预处理条件下的模组也分别展示出稳定性改进效果。

“这可以使柔性光伏真正具备实用价值,因为我们是基于要落地的目标去寻找解决方案的”参与本次研发的南京大学李永玺教授强调。

柔性钙钛矿组件未来场景布局

柔性全钙钛矿叠层太阳能电池具有轻量化、低成本、可弯曲、高效率等特性,具有广阔的市场前景。仁烁光能将以此为始,进一步深化量产工艺,针对不同场景,陆续推出不同类型的柔性钙钛矿光伏组件。在建筑领域,将通过开发建筑光伏一体化(BIPV)产品,美化建筑、点亮城市的同时,悄无声息地实现城市建筑的能源化变革;在移动消费领域,开发便携移动电源,为手机、新能源汽车、检测设备、乃至人体智能服装在户外提供电力;在航空航天领域,通过贴附或独立成翼,满足无人机、航天器的能源需求。


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