南京大學(xué)譚海仁教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)研發(fā)的“氣體淬火輔助的原位涂層技術(shù)”取得重大突破，成功將柔性鈣鈦礦光伏電池的光電轉(zhuǎn)化效率提升至接近剛性電池水平。這一成果于8月22日發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然—光子學(xué)》，標(biāo)志著我國(guó)在柔性光伏領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

傳統(tǒng)柔性鈣鈦礦電池因基板不平整、添加劑使用時(shí)機(jī)不當(dāng)?shù)葐栴}，光電轉(zhuǎn)化效率長(zhǎng)期落后于剛性電池。譚海仁團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出“氣體淬火輔助的原位涂層技術(shù)”：在鈣鈦礦薄膜結(jié)晶過程中，通過氣體淬火動(dòng)態(tài)引入添加劑，精準(zhǔn)修復(fù)晶體缺陷。這一策略如同“煎餅攤制工藝”——在薄膜濕潤(rùn)時(shí)添加“調(diào)料”，有效消除裂紋和孔洞，顯著提升薄膜質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用該技術(shù)的小面積柔性全鈣鈦礦疊層電池效率達(dá)27.5%，大面積組件（20.26cm²）認(rèn)證效率達(dá)23.0%，幾何填充因子高達(dá)95.8%，創(chuàng)下柔性鈣鈦礦組件效率世界紀(jì)錄。更值得關(guān)注的是，組件在10mm彎曲半徑下經(jīng)10,000次彎曲后仍保持97.2%的初始效率，展現(xiàn)出優(yōu)異的柔韌性與穩(wěn)定性。

為推動(dòng)技術(shù)落地，譚海仁教授于2021年創(chuàng)立仁爍光能（蘇州）有限公司，并與南京大學(xué)共建“鈣鈦礦光伏校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。團(tuán)隊(duì)通過“基礎(chǔ)研究-中試放大-產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”的協(xié)同模式，將實(shí)驗(yàn)室工藝遷移至工業(yè)級(jí)設(shè)備，成功實(shí)現(xiàn)804cm²柔性寬帶隙鈣鈦礦薄膜的一次成型。

目前，相關(guān)成果已進(jìn)入中試階段，未來計(jì)劃生產(chǎn)更大面積、更高效率的柔性電池，目標(biāo)應(yīng)用于航空航天、可穿戴設(shè)備及建筑一體化光伏領(lǐng)域。譚海仁教授表示：“柔性鈣鈦礦技術(shù)將重塑光伏應(yīng)用場(chǎng)景，我們致力于讓高效光伏‘貼’在萬物表面。”

鈣鈦礦光伏因成本低、制備簡(jiǎn)單被視為下一代技術(shù)，但柔性化一直是產(chǎn)業(yè)化瓶頸。此次突破不僅縮小了柔性與剛性電池的效率差距，更解決了大面積制備的均勻性與穩(wěn)定性難題。業(yè)內(nèi)專家指出，該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，將顯著降低光伏系統(tǒng)成本，加速全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。