近日，白馬湖實(shí)驗(yàn)室與蘇州大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊研發(fā)的單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池，經(jīng)國家光伏產(chǎn)業(yè)計量測試中心平臺權(quán)威認(rèn)證，穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.81%，刷新世界紀(jì)錄。

近年來，光伏產(chǎn)業(yè)成為我國工業(yè)“新三樣”之一，也是浙江外貿(mào)出口的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。如何提高光電轉(zhuǎn)換效率是當(dāng)前科研競爭的重點(diǎn)方向。最為成熟的晶硅太陽能電池，理論極限效率約為29.4%，目前市場上大多數(shù)晶硅組件效率在24%左右;而使用鈣鈦礦材料制造的新型太陽能電池，理論極限效率超過31%，在推動光伏產(chǎn)業(yè)提效降本方面有革命性的意義，但離大規(guī)模商業(yè)化還有一定距離。

成立于2022年的白馬湖實(shí)驗(yàn)室是我省十大省實(shí)驗(yàn)室之一，聚焦能源與碳中和領(lǐng)域培育新質(zhì)生產(chǎn)力，已圍繞太陽能轉(zhuǎn)換與催化、零碳能源轉(zhuǎn)化與存儲、能源低碳轉(zhuǎn)化與多能互補(bǔ)等三大研究集群開展一系列科研項(xiàng)目，去年1月組建鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)團(tuán)隊。

制備高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜是實(shí)現(xiàn)高效電池的關(guān)鍵因素。研究團(tuán)隊技術(shù)負(fù)責(zé)人孫靖淞博士打了個比方，多晶鈣鈦礦就像一堆散亂的石頭，電荷在其中傳輸，如同人在走路時遇到障礙，影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。團(tuán)隊通過創(chuàng)新材料研發(fā)和結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)準(zhǔn)單晶鈣鈦礦成膜和界面鈍化等新技術(shù)，讓這些“石頭”有序排列，并減少晶體內(nèi)部缺陷，讓性能更加穩(wěn)定，使電池的光電轉(zhuǎn)換效率成功提升0.1%。

“把晶硅和鈣鈦礦串聯(lián)起來，形成性能互補(bǔ)，理論極限效率能達(dá)到43%。”孫靖淞說，團(tuán)隊已將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池的研發(fā)，大幅提升疊層電池效率。鈣鈦礦疊層技術(shù)是目前提升光伏性能最有前景的技術(shù)路線之一。

白馬湖實(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。白馬湖實(shí)驗(yàn)室黨委委員、副總經(jīng)理孫士恩表示，實(shí)現(xiàn)高效率是打通鈣鈦礦光伏技術(shù)路線的第一步，團(tuán)隊也在積極攻克鈣鈦礦材料和電池的穩(wěn)定性難題，白馬湖實(shí)驗(yàn)室將加快中試驗(yàn)證，力爭盡早實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化應(yīng)用，助力光伏產(chǎn)業(yè)迭代升級。

(關(guān)鍵字：太陽能)