記者12月7日從南京大學獲悉，該校教授譚海仁團隊聯袂仁爍光能(蘇州)有限公司，攻克了鈣鈦礦薄膜生產中綠色溶劑制備以及薄膜制備均勻性難題，實現了鈣鈦礦光伏組件光電轉換效率和組件長期運行可靠性的雙重突破。該成果論文日前刊發于國際期刊《科學》。

作為極具發展潛力的新一代光伏技術，鈣鈦礦太陽能電池具備成本低、效率高、能耗少、可柔性制備等優勢。發展鈣鈦礦太陽能電池被視為推動能源結構綠色轉型的重要方向。

論文共同通訊作者、南京大學功能材料與智能制造研究院助理教授肖科介紹，在此次研究中，團隊創新性地設計了一種由γ-戊內酯、二甲基亞砜和2-甲基四氫呋喃組成的混合綠色溶劑體系，并創新制備工藝，實現了鈣鈦礦光伏組件在制造過程中的環境友好。

此外，大面積制備鈣鈦礦薄膜時，因溶劑揮發不均，易導致薄膜邊緣處結晶質量差這一“邊緣效應”。為突破這一瓶頸，團隊創新性提出“溶劑限制邊緣保護”策略。肖科說，團隊在鈣鈦礦前驅體中引入十四烷基三甲基氯化銨添加劑，如同為鈣鈦礦薄膜邊緣穿上“防護服”，確保薄膜不同區域的溶劑揮發速度基本一致，從而使鈣鈦礦結晶更加均勻，提高組件量產效率。

基于上述方法，研究團隊制備了0.72平方米的商用鈣鈦礦光伏組件。經美國國家可再生能源實驗室認證，其穩態光電轉換效率達17.2%，創下了2024年的世界紀錄。該組件同時通過了多國相關檢驗機構的認證和許可。

“此次研究突破了鈣鈦礦太陽能電池產業化的關鍵瓶頸，是推動其邁向商業化進程的重要一步。”肖科介紹，目前，該技術已由南京大學與仁爍光能(蘇州)有限公司共同提交專利申請，并在150兆瓦中試生產線上穩定運行。