17.2%全面積效率！單結(jié)鈣鈦礦組件世界紀(jì)錄，有哪些工藝支撐？

近日，南京大學(xué)譚海仁教授團(tuán)隊與仁爍光能合作，在《Science》發(fā)表重要研究成果，其研制的平米級商用鈣鈦礦光伏組件全面積穩(wěn)態(tài)效率達(dá)17.2%，獲NREL認(rèn)證并創(chuàng)下該領(lǐng)域世界紀(jì)錄。同時，該組件還通過了德國萊茵TüV全序列IEC 61215認(rèn)證，標(biāo)志著我國鈣鈦礦光伏技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化可靠性基礎(chǔ)。

研究圍繞綠色溶劑體系設(shè)計與大面積均勻成膜兩大核心挑戰(zhàn)展開，提出“GVL/DMSO/2-MeTHF混合溶劑體系"與“溶劑限制邊緣保護(hù)（SCEP）策略"，成功實現(xiàn)1.5 eV帶隙鈣鈦礦薄膜的高質(zhì)量、環(huán)?；?、大面積制備。

產(chǎn)業(yè)化背后，是實驗室里無數(shù)次的“小樣測試"

最終組件采用量產(chǎn)工藝，但前期的材料篩選、配方優(yōu)化、結(jié)晶動力學(xué)研究，仍高度依賴實驗室級別的高精度成膜設(shè)備。尤其是在綠色溶劑體系開發(fā)過程中，研究人員需系統(tǒng)測試不同溶劑配比、添加劑、成膜條件對薄膜形貌、結(jié)晶性與光電性能的影響。

此時，旋涂法因其操作靈活、參數(shù)可控、樣品一致性高，成為快速迭代配方的重要方法。在前期研究中，廣泛使用Laurell WS-650Mz-23NPPB勻膠機(jī)進(jìn)行小面積薄膜制備與工藝探索。該設(shè)備能有效模擬不同干燥與結(jié)晶環(huán)境，為后續(xù)放大工藝提供關(guān)鍵參數(shù)依據(jù)。

為什么勻膠機(jī)在鈣鈦礦研發(fā)中不可替代？

鈣鈦礦薄膜質(zhì)量直接影響器件效率與穩(wěn)定性。在實驗室階段，勻膠機(jī)可實現(xiàn)：

·        高重復(fù)性成膜：確保每批樣品之間厚度、均勻性一致，減少實驗誤差；

·        工藝參數(shù)精細(xì)化調(diào)節(jié)：如轉(zhuǎn)速梯度、加速時間、靜態(tài)滴液等，優(yōu)化結(jié)晶動力學(xué)；

·        兼容多種襯底與架構(gòu)：適用于剛性玻璃、柔性基底及多層堆疊器件制備。

在綠色溶劑體系開發(fā)、添加劑篩選、界面工程等研究中，可通過勻膠機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)工藝調(diào)試。多臺Laurell勻膠機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，也為團(tuán)隊高效推進(jìn)多項研究任務(wù)提供了穩(wěn)定的設(shè)備保障。

從“小面積高效"到“大面積可靠"，設(shè)備也要“迭代升級"

該研究體現(xiàn)出鈣鈦礦技術(shù)正從“實驗室高效樣品"走向“產(chǎn)業(yè)化可靠組件"。這一過程中，研發(fā)設(shè)備也需具備工藝銜接能力——實驗室階段的優(yōu)化參數(shù)，應(yīng)能向中試與量產(chǎn)工藝平滑過渡。

Laurell勻膠機(jī)不僅適用于前期研發(fā)，其程序化配方存儲、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、遠(yuǎn)程控制等功能，也為工藝標(biāo)準(zhǔn)化與知識沉淀提供了支持，助力研究團(tuán)隊構(gòu)建從材料、工藝到器件的完整技術(shù)數(shù)據(jù)庫。

若您的團(tuán)隊也在開展鈣鈦礦材料、器件或工藝研究，歡迎交流勻膠機(jī)選型與工藝優(yōu)化經(jīng)驗。我們可提供Laurell系列勻膠機(jī)的技術(shù)支持與工藝調(diào)試服務(wù)，助力更多科研團(tuán)隊在鈣鈦礦領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從材料創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的跨越。

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