勻膠機在平米級商用鈣鈦礦光伏組件研制中的應用
瀏覽次數(shù):255 發(fā)布日期:2026-1-8
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近日,南京大學譚海仁教授團隊與仁爍光能合作,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17.2%,獲NREL認證并創(chuàng)下該領域世界紀錄。同時,該組件還通過了德國萊茵TÜV全序列IEC 61215認證,標志著我國鈣鈦礦光伏技術已具備產(chǎn)業(yè)化可靠性基礎。
研究圍繞綠色溶劑體系設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(SCEP)策略”,成功實現(xiàn)1.5 eV帶隙鈣鈦礦薄膜的高質量、環(huán)保化、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、結晶動力學研究,仍高度依賴實驗室級別的高精度成膜設備。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首選方法。在前期研究中,廣泛使用Laurell WS-650Mz-23NPPB勻膠機進行小面積薄膜制備與工藝探索。該設備能有效模擬不同干燥與結晶環(huán)境,為后續(xù)放大工藝提供關鍵參數(shù)依據(jù)。
為什么勻膠機在鈣鈦礦研發(fā)中不可替代?
鈣鈦礦薄膜質量直接影響器件效率與穩(wěn)定性。在實驗室階段,勻膠機可實現(xiàn):
- 高重復性成膜: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)精細化調(diào)節(jié):如轉速梯度、加速時間、靜態(tài)滴液等,優(yōu)化結晶動力學;
- 兼容多種襯底與架構: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,可通過勻膠機進行系統(tǒng)工藝調(diào)試。多臺Laurell勻膠機的持續(xù)運行,也為團隊高效推進多項研究任務提供了穩(wěn)定的設備保障。
從“小面積高效”到“大面積可靠”,設備也要“迭代升級”
該研究體現(xiàn)出鈣鈦礦技術正從“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)設備也需具備工藝銜接能力——實驗室階段的優(yōu)化參數(shù),應能向中試與量產(chǎn)工藝平滑過渡。
Laurell勻膠機不僅適用于前期研發(fā),其程序化配方存儲、數(shù)據(jù)導出、遠程控制等功能,也為工藝標準化與知識沉淀提供了支持,助力研究團隊構建從材料、工藝到器件的完整技術數(shù)據(jù)庫。
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