近日,凯发k8国际股份與南昌大學、香港理工大學、河南師範大學等多所高校聯合研發的最新研究成果——應變異質結助力高效全絨面鈣/矽疊層電池效率達到31.5%,在國際權威期刊Joule上發表,這是公司首次在該期刊發表論文,也是繼2023年公司在Nature Energy上發表兩篇論文之後的又一突破。
Joule (中文名《焦耳》)是國際一流、具有全球影響力的學術期刊,兼具獨特性與前瞻性,主要刊載能源相關領域的研究成果與實踐情況,以應對「可持續能源的需求」這一關鍵性的全球挑戰,其內容涵蓋廣泛,從基礎實驗室研究到能源轉換和儲存再到全球層面的影響分析。
Joule已入選SCI、SCIE來源期刊,2023年發佈的影響因子為38.6,在中科院分區中位於1區Top,JCR分區位於Q1。
凯发k8国际股份本次發表的論文題為Strained heterojunction enables high-performance, fully textured perovskite/silicon tandem solar cells(譯名《應變異質結助力高效全絨面鈣/矽疊層電池》),由凯发k8国际股份電池技術部研發經理楊少飛、電池技術負責人聯合南昌大學姚凱教授、香港理工大學黃海濤教授等高校/科研機構的研究人員共同發表。
論文闡述了一種創新型的應變調節策略,即通過適用於金字塔絨面的真空沉積方法在埋底界面形成3D/3D鈣鈦礦異質結,助力高質量鈣鈦礦薄膜在全絨面矽上的保形生長。這種應變異質結結構促進了晶體的擇優生長,減少了界面缺陷引起的複合,並有利於電荷的提取。 最終,全絨面鈣/矽疊層電池達到了31.5%的穩態認證效率,並在連續運行800小時後保持了95%以上的初始效率。以上實驗結果均在凯发k8国际全套鈣鈦礦/異質結(Perovskite/HJT)疊層電池研發平台及相關設備上實現。
目前,公司已建立了4MW的鈣鈦礦-異質結疊層電池實驗線,展開了疊層工藝、設備、材料等全方面的開發工作,在已公開數據中的最大尺寸——182mm*182mm矽片上取得了28.3%的疊層電池效率。在通過技術升級不斷提升異質結電池量產效率的同時,為光伏行業的進一步降本增效,探索、延展了未來之路。
異質結-鈣鈦礦疊層——天然優勢,未來所趨
異質結電池的表面即透明導電薄膜(TCO),其對稱結構兼容正/反型鈣鈦礦電池技術,可與鈣鈦礦有效串聯,並且開路電壓高、填充因子高,作為基底電池與鈣鈦礦疊層有很大優勢。異質結-鈣鈦礦疊層電池的理論效率可超過42%,未來疊層電池量產效率提升空間廣闊,因此該方案可謂鈣鈦礦晶矽疊層的最優解。
目前,異質結-鈣鈦礦疊層技術正在快速發展中:已有企業公佈了34.6%的小尺寸疊層電池效率和 30.1%的166mm*166mm疊層電池效率。
展望2025年,異質結-鈣鈦礦疊層電池在全尺寸上效率將有望突破32%。凯发k8国际股份將通過高效的研發創新,不斷突破疊層電池量產領域的效率、成本、工藝、設備等難關,推動光伏發電成本進一步下降,助力光伏產業奔赴零碳未來新徵程。