11月3日訊,南京工業大學科研團隊在鈣鈦礦光伏領域取得關鍵性技術突破。團隊采用自主研發的“全真空熱蒸發”技術,成功制備出高性能鈣鈦礦光伏器件,不僅實現25.19%的超高光電轉換效率,更在穩定性測試中表現卓越,相關研究成果已發表于國際光學領域頂級期刊《自然·光子學》,標志著我國在該領域研究躋身國際領先行列。
據科研團隊介紹,此次研發的核心突破體現在效率與穩定性的雙重提升。其中,面積為0.066平方厘米的鈣鈦礦光伏器件,光電轉換效率高達25.19%,這一數值已接近傳統晶硅光伏組件的頂尖水平。更值得關注的是其優異的穩定性——該器件在持續工作超過1000小時后,性能仍保持初始狀態的95%以上,大幅突破了鈣鈦礦材料易衰減的行業痛點。
產業化應用的關鍵指標——大面積器件性能同樣亮眼。團隊采用相同技術路徑制備的1平方厘米器件,光電轉換效率達到23.38%。這一成果有效解決了鈣鈦礦光伏領域“小面積高效率、大面積效率驟降”的核心瓶頸。傳統鈣鈦礦制備常用的旋涂法在大面積生產時,易出現薄膜不均勻、原料浪費等問題,而“全真空熱蒸發”技術通過精準控制蒸發過程,可實現薄膜質量的均勻性調控,同時降低能耗并減少雜質干擾。
作為光伏產業的新興方向,鈣鈦礦光伏因制備成本低、光吸收能力強等優勢備受關注,但效率與穩定性的平衡、大面積量產技術一直是制約其商業化的“卡脖子”問題。南京工業大學此次采用的“全真空熱蒸發”技術,不僅在實驗室層面實現了性能突破,更展現出明確的產業化適配性。業內專家分析,1平方厘米器件23.38%的效率已滿足光伏組件量產的基礎性能要求,若后續實現規模化生產,有望推動鈣鈦礦光伏成本較傳統晶硅再降30%以上。
《自然·光子學》審稿人對該成果給予高度評價,認為其“通過創新制備工藝,為鈣鈦礦光伏器件的效率提升與穩定性優化提供了全新解決方案”。南京工業大學科研團隊表示,下一步將重點推進技術的規模化放大研究,聯合產業鏈企業開發量產設備,力爭3-5年內實現中試級生產。