8月11日,通威股份光伏技术中心钙钛矿研发团队在能源领域顶尖学术期刊《ACS Energy Letters》上发表了最新研究成果。该研究以《Crystallization Modulation of Wide-Bandgap Perovskites on Textured Silicon for Tandem Solar Cells》为题,系统阐述了宽带隙钙钛矿在制绒硅基底上的结晶调控机制,为提升叠层太阳能电池性能提供了创新解决方案。
研究团队完善了蒸镀—溶液两步法钙钛矿结晶成膜理论体系,为全制绒叠层电池的均质化成膜难题提出了简便有效的解决策略。通威为论文第一署名单位,第一作者为电池开发部高级工程师吴林博士,通讯作者为该部门主任工程师胡逾超博士和张一峰博士。论文由通威与电子科技大学白赛教授团队合作完成。
钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其突破性光电转化效率潜力成为焦点。而制备叠层电池的核心挑战在于如何在晶硅子电池表面实现高质量钙钛矿成膜。为兼容全制绒商用晶硅电池,通威采用蒸镀-溶液两步法成膜技术,但该路线在宽带隙钙钛矿薄膜制备中面临反应充分性、成分均匀性、绒面保型和高结晶度难以兼顾的问题,制约了叠层电池效率提升。
通威钙钛矿团队深入研究了钙钛矿相变过程,揭示了宽带隙钙钛矿的结晶动力学机理,明确了湿、热等外界条件对薄膜结晶和降解的影响机制,并创新提出顺序结晶调制策略。该方案通过可量产的工艺和设备,在全制绒商用硅基底上制备出成分均匀、缺陷减少的钙钛矿薄膜,最终实现31.58%(认证31.4%)的光电转换效率,创下基于商用硅电池的叠层电池最高纪录。通威目前实验室研发效率达到34.69%,210半片全尺寸电池效率达到27.52%,实现首件标准版型叠层组件下线,在2025年第三季度建成兆瓦级叠层试验线。