近日,昆明理工恒达科技股份有限公司(以下简称“昆工科技”)旗下昆工科技研究院与昆明理工大学黄惠教授团队联合攻关钙钛矿太阳能电池关键技术瓶颈,历经三年持续创新取得系统性突破,围绕“效率-稳定性-成本”三元协同目标,布局相关核心专利技术,具备低温工艺兼容、缺陷容忍度高、界面能带可精准调控等综合优势。团队在小面积单结钙钛矿电池上实现26.38%的认证效率,且相关成果相继在《Advanced Materials》等国际期刊发表,标志着该技术已跻身国际先进行列。其特色在于构建了一套自主、均衡且面向量产的创新技术体系。

本次成果并非单一技术点的提升,而是涵盖材料、界面至电极的全链条系统化创新。在材料层面,团队通过体相与晶界缺陷的有效抑制,显著降低了深能级缺陷浓度并抑制了卤素离子迁移,使带隙为1.53 eV与1.66 eV的器件效率分别达26.84%与24.12%。在最大功率点连续运行1000小时后,器件仍能保持初始效率的94%,表现出优异的运行稳定性。针对界面问题,研究采用“埋层界面优化”策略,实现了能级的更好匹配与紧密的界面接触,有效提升了电荷传输效率,相关器件效率达25.80%,并在暗态存储1200小时后仍维持96%的初始效率。此外,团队创新性地在成膜后引入可水解表面钝化剂,借助多功能基团的协同作用修复配位缺陷与空位缺陷,抑制界面电荷积累,从而将1.53
eV带隙器件的效率进一步提升至26.67%,同时实现了开路电压与填充因子的协同优化。
在成本控制与规模化制备方面,团队以电极创新实现性能与经济性的平衡,通过共蒸镀Ag-Cu合金电极有效解决Ag电极与电子传输层的能级错配并抑制离子迁移,使1.56 eV器件效率达到23.72%,同时显著降低电极材料成本;面向大面积制造,团队初步尝试刷涂铜浆电极的低温、低成本路线,工艺简单、易于规模化,为后续迭代优化奠定基础。
未来,团队将致力于将实验室的高性能指标向大面积(如平米级)组件转移,并验证其在真实工况下的长期稳定性;进一步深化与产业链上下游企业的协作,共同推进相关标准的建立与制造成本的降低,加速技术从实验室走向规模化商业应用。
据悉,昆工科技是一家集有色金属新材料研发、产品设计、加工制造、产品销售和技术服务等为一体的国家级高新技术企业,现已发展成为领先的电极材料、新能源材料及储能电池研究开发、制造及技术服务型企业。公司由昆明理工大学、东方金海(北京)投资有限公司以及自然人等组成,是典型的股份混合所有制企业,注册资本金1.11亿元。公司建有国家及省部级博士后科研工作站等研发平台。2019年入选国家工信部专精特新“小巨人”企业,2021年入选云南省制造业单项冠军。2022年9月1日在北京证券交易所挂牌上市,股票代码920152。
昆工科技深耕电极材料领域十余年,产品远销海内外,拥有一流的研发团队和自主知识产权;公司拥有国家及省级博士后科研工作站、省部级冶金电极材料工程技术研究中心、湿法冶金电极新材料创新团队等累计申请国内外专利140余件,获授权专利135件,其中发明授权98件(含国际发明),申请国际发明专利7件,实用授权106件,外观授权8件。主持制定国家标准1项、行业标准1项,国家重点新产品2项,省部级科技奖励10项。
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