全球最大兆瓦级钙钛矿农光互补项目


本报讯 (记者 杨阳) 钙钛矿太阳能电池是第三代光伏技术,具有柔性、质轻等特性,即便在阴天也可保持较稳定的光电转换效率。如今,光伏行业钙钛矿组件技术正迎来重大突破。

当地时间5月22日,余杭企业杭州纤纳光电科技股份有限公司以独立第一作者单位,在国际顶尖学术期刊《科学》(Science)上发表题为《适用于平米级钙钛矿组件结晶的3D层流风场技术》的研究型论文,首次系统阐释了稳效协同的平米级钙钛矿组件“效率-稳定性-量产良率”的产业化路径。

据浙江省科技信息研究院出具的报告,这是中国企业首次以独立一作身份登上《科学》,标志着中国企业在第三代光伏技术领域具有全球领先地位。

在该研究中,纤纳光电牵头的研究团队首创拥有完整独立知识产权的3D层流风场技术(LAD技术),通过理论计算与3D打印结合,构建大面积均匀气流场。

“这个方法巧妙地结合了行业常见的旋涂工艺与真空闪蒸工艺在空气动力学方面的优点,规避了这些技术各自在大面积生产和稳定性方面的劣势。”纤纳光电联合创始人、首席技术官颜步一介绍,得益于科技部门的政策支持,以及浙江大学、浙江理工大学在效率提升及理论计算方面提供的合作,这项新技术攻克了大面积钙钛矿组件效率与稳定性无法兼得的行业难题,能有效提高产品的生产良率。

基于该技术,纤纳光电建成了全球首条百兆瓦钙钛矿量产线,组件良率突破98.5%。更令人瞩目的是,纤纳光电在浙江衢州建成全球首个钙钛矿商业电站,高温季的发电量比传统晶硅组件高出31.9%,且寿命满足光伏电站25年的运营需求。这意味着钙钛矿组件不仅更耐高温,还能在炎夏提供更高发电效率。

纤纳光电自2015年成立以来,就在为这项科研成果焚膏继晷。“每提升一点效率,就要花数月时间验证稳定性,过程就像螺旋式爬坡。”颜步一坦言道,外界对钙钛矿的质疑从未间断过,其成本优势和稳定性一度难以匹敌成熟的晶硅电池,团队通过反复优化材料配方与工艺,最终实现效率与稳定性同步提升。

当前,我国光伏行业存在产能过剩问题,大量低效晶硅产线面临淘汰。纤纳光电的研究成果为行业提供了新思路:钙钛矿可与晶硅结合形成叠层电池,将效率提升至25%以上。“淘汰的产线无需废弃,只需叠加钙钛矿技术即可升级为高效产能。”纤纳光电联合创始人兼CEO姚冀众表示,钙钛矿组件还能做成柔性、彩色甚至透明形态,未来可集成于建筑外墙、汽车顶棚甚至书包等日常用品中,让光伏真正走进生活。

“钙钛矿的理论效率比晶硅高5%~10%,当前量产效率仍有提升空间。”姚冀众说,团队计划明年推出钙钛矿晶硅四端子叠层组件,效率超25.5%;同时布局柔性电池、建筑彩色光伏等新场景,进一步降低发电成本,拓宽应用边界。


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