丝印光伏，节能先锋——低成本钙钛矿光伏器件开拓者

简介

1.项目背景：面向双碳战略的新型高效率低成本光伏开发需求 为实现全球的可持续发展，中国率先提出碳达峰碳中和的庄严承诺，高效利用储量丰富的太阳能成为实现这一目标的重要发力点。据计算，光伏效率每提升0.01%，1GW电站增加的产能可节约179吨标准煤的燃烧，减少碳排放483吨。同样的，降低光伏成本也是增加其产能的有效途径之一。然而，随着普遍使用的晶硅光伏陷入瓶颈，如何进一步提高效率和降低成本成为一道难题，开发新型光伏势在必行。 2.核心内容：攻克钙钛矿光伏大规模应用难题，研发出稳定、绿色、低成本钙钛矿光伏器件 长期以来，钙钛矿光伏存在空气稳定性差、严重依赖有毒溶剂、产线工艺不成熟致其成本高的痛点，严重限制了其大规模应用。 团队创新性提出“离子液体+丝网印刷”的特色解决方案，实现空气中批量制备大面积高效的钙钛矿光伏产品。离子液体的引入可有效稳固钙钛矿晶格，使其空气中制备成为可能，同时由于避免了有毒溶剂的使用，整个制备过程更加绿色环保。在此基础上，高粘度的离子液体油墨与丝网印刷工艺完美适配，在世界上首次制备出光电转化效率超过20%的钙钛矿光伏器件，生产成本大幅下降。 团队与华能集团、延长石油等单位达成合作，项目相关产品应用于高效叠层组件研发、低成本光伏电站建设、零碳服务区建设，以降低光伏成本，实现产能增加，服务绿色双碳。中国科学院黄维院士、国家杰青方俊锋教授和长江学者郑子剑教授对本项目予以高度评价与推荐。同时，项目工作得到央视新闻、新华网等多家权威媒体报道。 3.攻关历程：五年攻关，200余种材料筛选，80余项工艺参数调试，世界性突破 （1）开发离子液体油墨——攻克钙钛矿空气中制备难题 世界首创提出绿色稳定的离子液体取代传统有机溶剂，大幅降低钙钛矿制备对环境的严苛要求，实现空气中制备的钙钛矿寿命延长5倍。 （2）钙钛矿丝网印刷工艺——大幅度降低钙钛矿产线成本 基于离子液体特有的高粘度优势将其用于丝网印刷工艺，实现快速、低成本地大批量制备钙钛矿，最终获得了光电转化效率超过20%的高效率器件。 4.创新成果：2篇Science、Nature顶级期刊论文，3项授权专利 团队成员以第一作者身份分别于Science、Nature两大国际顶级期刊发表学术论文2篇，其它核心成果发表高水平刊物37篇，累计影响因子达605，申请国家发明专利6项，其中授权国家发明专利3项，构建坚实的技术壁垒。