作为极具发展潜力的新一代光伏技术，钙钛矿太阳能电池具备成本低、效率高、能耗少、可柔性制备等优势。发展钙钛矿太阳能电池被视为推动能源结构绿色转型的重要方向。
论文共同通讯作者、南京大学功能材料与智能制造研究院助理教授肖科介绍，在此次研究中，团队创新性地设计了一种由γ-戊内酯、二甲基亚砜和2-甲基四氢呋喃组成的混合绿色溶剂体系，并创新制备工艺，实现了钙钛矿光伏组件在制造过程中的环境友好。
此外，大面积制备钙钛矿薄膜时，因溶剂挥发不均，易导致薄膜边缘处结晶质量差这一“边缘效应”。为突破这一瓶颈，团队创新性提出“溶剂限制边缘保护”策略。肖科说，团队在钙钛矿前驱体中引入十四烷基三甲基氯化铵添加剂，如同为钙钛矿薄膜边缘穿上“防护服”，确保薄膜不同区域的溶剂挥发速度基本一致，从而使钙钛矿结晶更加均匀，提高组件量产效率。
基于上述方法，研究团队制备了0.72平方米的商用钙钛矿光伏组件。经美国国家可再生能源实验室认证，其稳态光电转换效率达17.2%，创下了2024年的世界纪录。该组件同时通过了多国相关检验机构的认证和许可。
“此次研究突破了钙钛矿太阳能电池产业化的关键瓶颈，是推动其迈向商业化进程的重要一步。”肖科介绍，目前，该技术已由南京大学与仁烁光能(苏州)有限公司共同提交专利申请，并在150兆瓦中试生产线上稳定运行。
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