中国昆明理工大学在反式钙钛矿电池埋底界面调控领域取得产业化突破
2026-07-20 11:19
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维度网讯,7月19日从昆明理工大学获悉,该校材料科学与工程学院教授陈江照、于月联合多所高校及企业攻关,在反式钙钛矿太阳能电池埋底界面调控领域取得重要突破,实现了产业化验证。国际期刊《自然·通讯》发表了相关成果。

反式钙钛矿电池依托自组装单分子层作为空穴传输层,具备低温制备、成本低廉等优势,是光伏产业重点发展路线。但因其存在自组装分子易团聚、成膜不均匀、钙钛矿薄膜底部缺陷多、附着力弱及界面残余应力等痛点,限制了规模化生产。

针对上述瓶颈,研究团队提出软超分子主客体协同调控策略,引入弱路易斯碱性分子修饰埋底界面。该分子依靠独特碗状空腔结构,同步完成四项关键优化:均匀铺展自组装薄膜消除漏电通道;通过官能团配位填补界面缺陷,减少电能损耗;柔性骨架缓冲热胀冷缩产生的内部应力;双向化学键桥接空穴传输层与钙钛矿吸光层,抑制离子迁移。

经第三方权威认证,小面积单电池光电转换效率达到27.12%;655.2平方厘米的大型光伏组件转换效率稳定至22.25%,大幅缩小实验室器件与量产模组的性能差距。耐久性测试数据显示,在标准太阳光持续照射2125小时后,器件仍保留初始效率的97.4%;85℃、85%高湿度严苛湿热环境老化2000小时后,性能维持原有水平的90.7%,有效改善了钙钛矿电池的稳定性短板。

此项成果产学研协同优势突出。研究团队联合光伏企业完成了大面积组件制备,整套修饰工艺兼容现有涂布量产设备,无需大幅改造产线,落地成本可控。该技术可广泛用于建筑光伏一体化半透明幕墙、柔性便携充电设备、新能源汽车车载光伏板、钙钛矿及硅叠层电池等领域。

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