上海交大团队研发出高效率钙钛矿太阳能电池模块

钙钛矿太阳能电池被评价为光伏研究领域极具竞争力，最有希望实现低成本发电的光伏技术。近日，国际著名学术期刊《Nature》在线发表了上海交通大学韩礼元教授团队的研究成果。该团队使用更加经济安全的新方法制备出比蝉翼还薄数十倍的大面积钙钛矿薄膜，向实现大规模低成本太阳能发电的目标迈出了重要一步。

钙钛矿太阳能电池，比起目前广泛应用的多晶硅太阳能电池，效率更高，成本更低，然而由于这种材料结构十分脆弱，因此想把薄膜做大一点，就成了世界级难题。之前，科学家一直尝试用"真空蒸镀法"和"溶液法"来制作钙钛矿薄膜，超过20%认证效率的钙钛矿太阳能电池面积顶多像个米粒那么大。韩礼元教授团队今天现场展示的这块实验室最新出品的钙钛矿薄膜，夹在两块玻璃之间。它的厚度比蝉翼还要薄上几十倍，只有1微米，是头发丝的10分之一，面积已经达到400平方厘米，比这次刊登在《自然》杂志上36.1平方厘米的成果，又大出了10多倍。

上海交通大学材料科学与工程学院金属复合材料国家重点实验室韩礼元教授：通过新的方法我们就可以把它做大，做成均匀而且缺陷少的膜，高质量的膜做出后就可以进一步做模块。这也是为什么这篇记录这一成果的论文能在《自然》期刊上刊登出来的原因，就是我们xiang钙钛矿实用化迈出了重要的一步。

据介绍，韩礼元教授团队引进甲铵气体，利用化学反应，和创新的制备技术，其有效面积36.1平方厘米的模块，在国际机构首次获得12.1%的认证效率，创下了第一个大面积钙钛矿模块的效率世界纪录。

上海交通大学材料科学与工程学院金属复合材料国家重点实验室韩礼元教授：我们现在的光电转化率是12%，根据我们自己的估计，做到16%、18%是没有问题的。现在市场上的硅电池效率就是18%左右。我们下一步就是尽快想办法把效率提高，再做大。成本我们计算过，只要我们能做到转化率15%以上，我们就可以比硅电池便宜一半以上。

据测算，仅在全球太阳能丰沛的戈壁沙漠地区进行铺设，低成本的钙钛矿太阳能电池所发出的电能就可满足全球能源需求。而在太阳能汽车、太阳能飞机等光伏产业领域，钙钛矿薄膜电池都将大有可为。据悉，目前已有科技公司对这一技术表现出极大兴趣，科研团队也希望能加速它的商业化进程，使其成为市场主流的发电方式，为降低发电成本，缓解能源危机，改善自然环境做出贡献。

（看看新闻Knews记者：朱玫 编辑：沈佩佩）