南京大學(xué)譚海仁教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)與仁爍光能(蘇州)有限公司聯(lián)合攻關(guān)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目取得重大突破,相關(guān)成果在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。這項(xiàng)研究不僅標(biāo)志著我國(guó)在下一代光伏技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵跨越,更通過(guò)一系列創(chuàng)新技術(shù)突破產(chǎn)業(yè)化瓶頸,為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供中國(guó)方案。
研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的1.2米×0.6米商用尺寸鈣鈦礦光伏組件,在量產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)22%的光電轉(zhuǎn)換效率,這一數(shù)據(jù)已接近當(dāng)前主流晶硅組件水平。經(jīng)德國(guó)萊茵TüV、美國(guó)UL、中國(guó)CQC及日本JP-AC等國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,該組件在濕熱測(cè)試、熱循環(huán)測(cè)試等嚴(yán)苛環(huán)境下均保持性能穩(wěn)定,戶外實(shí)證運(yùn)行超一年未出現(xiàn)功率衰減。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的檢測(cè)報(bào)告顯示,其0.72平方米組件的穩(wěn)態(tài)效率達(dá)17.2%,創(chuàng)下2024年全球商用尺寸鈣鈦礦組件效率紀(jì)錄。
針對(duì)鈣鈦礦技術(shù)大面積制備的三大核心難題,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了系統(tǒng)性解決方案。在環(huán)保工藝方面,創(chuàng)新研發(fā)由γ-戊內(nèi)酯、二甲基亞砜和2-甲基四氫呋喃組成的綠色溶劑體系,徹底摒棄傳統(tǒng)有毒溶劑,實(shí)現(xiàn)薄膜在空氣環(huán)境中的環(huán)保制備。針對(duì)"邊緣效應(yīng)"導(dǎo)致的薄膜不均問(wèn)題,全球首創(chuàng)"溶劑限制邊緣保護(hù)"技術(shù),通過(guò)功能性添加劑調(diào)控溶劑揮發(fā)速率,在1.2米×0.6米基板上實(shí)現(xiàn)從中心到邊緣的結(jié)晶質(zhì)量高度統(tǒng)一。這些突破使組件制備良率大幅提升,單位面積能耗較傳統(tǒng)工藝降低40%。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加速推進(jìn)得益于產(chǎn)學(xué)研深度融合模式。南京大學(xué)與仁爍光能聯(lián)合提交的專利技術(shù),已在150兆瓦中試生產(chǎn)線完成驗(yàn)證。該生產(chǎn)線采用全自動(dòng)化設(shè)備,通過(guò)數(shù)字化質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)每片組件的實(shí)時(shí)溯源。值得關(guān)注的是,新工藝路線下的組件在相同輻照條件下發(fā)電量較傳統(tǒng)晶硅組件提升8%,這在江蘇某MW級(jí)示范項(xiàng)目的實(shí)證數(shù)據(jù)中得到充分驗(yàn)證。
技術(shù)突破帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)變革正在顯現(xiàn)。據(jù)測(cè)算,鈣鈦礦組件量產(chǎn)成本較晶硅組件降低35%,且具備柔性制備、透光率可調(diào)等特性,可廣泛應(yīng)用于建筑光伏一體化、車載光伏等領(lǐng)域。目前,仁爍光能已啟動(dòng)GW級(jí)量產(chǎn)基地建設(shè),預(yù)計(jì)2025年形成10GW產(chǎn)能布局。這項(xiàng)起源于實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究,經(jīng)過(guò)中試驗(yàn)證到規(guī)模化量產(chǎn)的完整閉環(huán),為全球光伏技術(shù)迭代提供了可復(fù)制的中國(guó)路徑。





















