據(jù)浙江白馬湖實(shí)驗(yàn)室10日消息，該實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合蘇州大學(xué)與新南威爾士大學(xué)，在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重大突破，同時(shí)刷新兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，其中0.1cm²小面積電池效率高達(dá)27.3%，1cm²大面積電池效率達(dá)到26.9%；相關(guān)成果被國際權(quán)威期刊《太陽能電池效率表》(第66版)收錄。
團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人孫靖淞博士指導(dǎo)疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。白馬湖實(shí)驗(yàn)室 供圖
在太陽能電池研發(fā)領(lǐng)域，0.1cm²小面積電池是探索材料性能極限的試金石，驗(yàn)證新型材料與工藝的可行性，為技術(shù)拓展指明方向；而1cm²電池的轉(zhuǎn)換效率則是評(píng)估電池性能與技術(shù)潛力的核心指標(biāo)，更貼近工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，是連接實(shí)驗(yàn)室研究與大規(guī)模制造的橋梁。
然而，鈣鈦礦太陽能電池面積從0.1cm²擴(kuò)大至1cm²時(shí)，常遭遇電荷傳輸效率下降、復(fù)合損失加劇、界面缺陷增多等難題，致使效率大幅下滑。白馬湖實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在電池面積擴(kuò)大工藝過程中的效率損耗極小，與該領(lǐng)域以往成果形成鮮明對(duì)比，這也被《太陽能電池效率表》(第66版)著重指出。這一突破性進(jìn)展為鈣鈦礦太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用筑牢根基，有望加速清潔能源領(lǐng)域的技術(shù)革新。
此次技術(shù)突破并非偶然，自2024年12月白馬湖實(shí)驗(yàn)室以26.8%的小面積電池穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率認(rèn)證打破世界紀(jì)錄后，其團(tuán)隊(duì)秉持嚴(yán)謹(jǐn)科研精神，針對(duì)鈣鈦礦材料穩(wěn)定性、界面工程優(yōu)化等難題，通過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析與工藝改進(jìn)，歷時(shí)六個(gè)月日夜攻關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)效率新突破。
“當(dāng)前鈣鈦礦電池穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率已突破27%大關(guān)，但電池的戶外耐候性與大面積制備工藝仍需突破。”團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人孫靖淞表示，實(shí)驗(yàn)室需建立“基礎(chǔ)研究-中試放大-產(chǎn)業(yè)落地”的梯度轉(zhuǎn)化機(jī)制，通過政策引導(dǎo)、資本賦能、標(biāo)準(zhǔn)制定三管齊下，加速技術(shù)成熟度(TRL)從5級(jí)向9級(jí)躍遷。
成立于2022年的白馬湖實(shí)驗(yàn)室是浙江十大省實(shí)驗(yàn)室之一，實(shí)驗(yàn)室由浙能集團(tuán)牽頭，聯(lián)合浙江大學(xué)、西湖大學(xué)共建，具備科研成果轉(zhuǎn)化的體制機(jī)制優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，白馬湖實(shí)驗(yàn)室正積極籌劃以孵化子公司的形式推進(jìn)鈣鈦礦太陽能電池中試擴(kuò)大生產(chǎn)，旨在打破從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的“最后一公里”壁壘，通過梯度轉(zhuǎn)化與多維賦能，推動(dòng)鈣鈦礦電池真正走進(jìn)光伏電站，為構(gòu)建“雙碳”目標(biāo)下的新型能源體系提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)支撐。(完)
