项目背景
钙钛矿为第三代太阳能电池代表：过去在60多年的时间里，已经有三代太阳能电池发展出来。第一代是以硅材料为基本材料的太阳能电池，是目前最成熟的主流商业电池；第二代是薄膜太阳能电池，以铜铟镓硒（CIGS、碲化镉（CdTe）电池为代表，相比第一代具有厚度薄、光电转化效率高等的优势，但部分因素也限制了这类电池的发展，如部分材料储量稀少或有毒性，制备过程复杂等；第三代为新型太阳能电池，主要包括钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池和量子点太阳能电池。 诸多优异特性，从诞生起备受关注，成为产业界和学术界热点：钙钛矿电池在2009年才首次诞生，但因其在理论转换效率、发电能力、低生产成本、多应用场景等方面的优秀潜力，在学术界和产业界受到了大量的关注和重视。从2021年到2022年，钙钛矿领域投资额已经接近100亿元。
项目介绍
本项目生产产品为钙钛矿组件，产品的主要尺寸指标如下图所示，其尺寸为0.21m0.21m，除去封装边框后真实有效的面积为0.04m2，整个电极模组由激光切割成的1cm宽和20cm长的小电池组成，共计20个小电池，各个小电池之间通过串联获得约为22V的开路电压，对应短路电流为1.5A，电池的填充因子为0.77，最后的标准光照条件（AM1.5G）条件下光电转换效率为21。
技术优势
本项目拟开发的大面积反式钙钛矿太阳能组件主要拥有3项核心技术，可以在高效率和低成本的基础上，大幅提升产品的稳定性和环境友好性。 1.Fix?界面多功能调控层：创新性地设计出一种Fix?界面多功能调控层，能量转换效率为25.12（认证效率为24.6）。1500小时连续最大功率点跟踪后，表现出优异的运行稳定性，保持超过98的初始效率。且具有优异的湿热稳定性，老化1200小时后，保持超过92的初始PCE值。 2.联吡啶衍生物锚定银电极与碘离子：提出了一种基于银配位诱导的PCBM n型掺杂策略，以保护银电极免受腐蚀，抑制银和碘离子的相互迁移，增强了从钙钛矿层中提取电子的效率，达到25.02％的效率（经认证为25.51％）。2399小时的最大功率点跟踪下，保持其初始值的104.7％，并在老化1505小时后，保持其初始值的89.4％。 3.高分子聚合物PBAC抑制铅泄露：将一种可交联的小有机分子添加剂BAC引入到钙钛矿前体溶液中稳定钙钛矿结构，能对晶界处的缺陷进行钝化，从而在恶劣环境条件下延长器件的储存寿命，且显著减少铅泄漏现象。
研究团队
项目负责人臧志刚教授，全球前2％顶尖科学家，博士生导师，长江学者、863军品项目负责人；重庆市英才创新创业领军人才。重庆市政协委员、沙区政协常委、九三沙区副主委；已发表SCI论文150篇，中国百篇最具影响的国际论文2篇，申请发明专利19项，授权14项；主持国家国防科工局“十三五”研究计划、863军口、国家自然科学基金项目3项、重庆市杰出青年基金；2021年12月22日入选2020年斯坦福大学全球前2顶尖科学家榜单；2022年4月14日入选爱思唯尔2021“中国高被引学者”榜单；2015年受聘于重庆市光伏扶贫专家组组长，规划重庆市光伏电站建设方案，在重庆试点光伏扶贫示范点，每年为当地贫困户新增近3000元收入。研究团队现有高级职称人员6人，其中教育部“青年长江学者”1人、重庆百人计划一人、博士生导师3人、硕士生导师3人、博士后6人、博士11人、硕士10人，均在钙钛矿领域有多年的研究开发及市场工作经验。
