柔性钙钛矿太阳能电池

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湖南一大学生团队突破钙钛矿太阳能电池高柔韧性瓶颈
中国新闻网· 2025-08-15 14:13
产品技术 - 南华大学柔能光电项目团队研发出柔性钙钛矿太阳能手机壳,可在光照下即时充电 [1] - 柔性钙钛矿太阳能电池轻薄可弯曲,适用于手机背板、背包、无人机机翼等多种曲面 [3] - 团队攻克ITO电极易裂、钙钛矿薄膜易断、层间界面易分离三大技术瓶颈,产品弯折次数从1000次提升至10000次,效率维持85%,使用寿命达3至5年 [3][4] - 自主研发PEDOT:PSS透明柔性电极替代传统ITO材料,采用晶粒分子桥连技术和双向界面键合技术提升耐用性 [4] 市场应用 - 产品已形成小面积电池器件和大面积柔性电池组件,应用于光伏手机壳、户外光伏背包及建筑光伏一体化(BIPV) [6] - 技术已在3家企业落地,意向订单达1000万元,团队获20余项省级以上荣誉 [6] - 全球钙钛矿太阳能电池市场规模预计2024年达2.5亿美元,2032年复合年增长率71.5% [6] 研发进展 - 团队持续优化材料配方与生产工艺,目标将弯折后效率提升至90%,并攻坚大面积光伏薄膜制备均匀性 [6]
柔性钙钛矿太阳能电池产业化难点梳理
DT新材料· 2025-05-17 00:08
论坛概况 - 第三届钙钛矿材料与器件产业发展论坛将于2025年5月23-24日在苏州召开,聚焦柔性钙钛矿光伏、叠层技术及智能物联、可穿戴设备等室内弱光应用场景 [1] - 论坛联合主办方包括中国科学院宁波材料所、华中科技大学武汉光电国家研究中心等科研机构,协鑫、通威、正泰等企业参与 [1] - 德国莱茵TÜV将出席并发表主旨报告,呈现前沿技术与产业趋势 [1] 柔性钙钛矿技术进展 - 柔性钙钛矿在迪拜世博会"能源树"装置中发电效率提升12%,上海屋顶安装效率提升3倍,深圳企业开发的手环日均发电150mWh [2] - 室内光下效率达44.72%,单位重量发电能力500W/kg(晶硅的8倍),2030年市场规模预计突破千亿元 [2] - 王睿团队通过"金属协奏"机制实现25.65%效率并延长寿命至2184小时,吴朝新教授开发的光诱导交联封装技术使模组效率突破30% [3] 产业化核心挑战 - 低温工艺瓶颈:聚合物衬底耐温不足150°C,前驱液配方、退火温度等缺乏工艺共识,卷对卷系统适应性差 [3] - 封装材料障碍:国内缺乏水汽透过率10^-5 g/m²/day的膜材供应商,封装成本占比近50%,配套材料存在空白 [4] - 激光工艺缺陷:1m×2m柔性基底易翘曲烧蚀,P2/P3区热影响导致可靠性下降,设备产能不足 [4] - 卷对卷生态薄弱:国产设备精度不足,缺乏实证产线和体系化供应商 [5] 企业技术突破方向 - 尚柔新能源建立2000小时"双85"老化、10000次弯折等严苛测试体系 [3] - 大正微纳开发全湿法涂布制程和卷对卷连续制造技术,建成百兆瓦级中试线 [8] - 柔烁光电聚焦高精度印刷系统和墨水剪切调控,解决工艺窗口窄问题 [10] - 徐雪青团队通过三聚氰胺-碘化铯协同调控实现5000次弯折后性能保持90%以上 [11] 学术研究前沿 - 马昌期研究员开发金属纳米线电极替代ITO,平衡柔韧性与导电性 [6] - 麦耀华教授提出制造体系柔性化、应用多样化与政策标准化协同路径 [9] - 胡笑添教授研究仿生器件结构与印刷工艺,提升量产一致性 [10]
智能鞋垫:时时呵护 步步“精”心
科技日报· 2025-05-09 09:10
智能鞋垫技术突破 - 联合团队成功研制高集成度、自供能、无线智能鞋垫,可实现足底压力实时监测与多运动状态精准识别 [1] - 智能鞋垫集成22路压力传感器,构建细密感知网络精准捕捉足底细微压力变化 [2] - 压力数据实时传输至智能手机端,通过应用程序转化为动态可视化图像 [2] 步态监测应用场景 - 步态监测可反映人体运动状态、健康水平及潜在患病风险,用于心力衰竭、帕金森等疾病早期筛查 [1] - 老年人步态异常监测可预警跌倒风险,子女可通过手机实时查看数据 [3] - 年轻人运动姿态纠正与损伤预防,儿童足部问题早期发现 [3] 技术创新特点 - 运用支持向量机机器学习模型,精准识别8种常见运动状态(坐/站/走/跑/跳/蹲等) [2] - 开发柔性钙钛矿太阳能电池实现自供能,光电转换后存储于内置锂电池 [3] - 太阳能电池在普通光照条件下可快速转化能量,摆脱外部电源依赖 [3] 数据采集与分析 - 足底压力监测提供步态判断依据,反映足部受力分布与压力变化规律 [1] - 传感器采集数据经模型快速分析处理,实时判断用户运动状态 [2] - 压力分布区域与变化曲线可视化呈现,提升数据解读效率 [2]
大正(江苏)微纳 虞旺常务副总经理:柔性钙钛矿市场突围与大正微纳布局
DT新材料· 2025-05-04 21:17
论坛概况 - 第三届钙钛矿材料与器件产业发展论坛将于5月23-24日在苏州召开,聚焦柔性钙钛矿光伏、钙钛矿叠层及智能物联、可穿戴设备等室内弱光应用场景 [1] - 论坛由中科院宁波材料所、华中科技大学武汉光电国家研究中心、DT新材料联合主办,苏州大学、武汉九曜光电等协办 [1][7] - 邀请叶继春、陈炜、周欢萍等知名学者及协鑫、通威、正泰、脉络能源等企业代表分享交流 [1][7] 行业现状与挑战 - 柔性钙钛矿太阳能电池因轻量化、柔性化与低成本特性成为光伏产业下一轮变革的重要突破口,BIPV、移动能源等应用场景快速拓展 [2] - 产业化面临长期稳定性不足、大面积制备效率衰减、关键材料国产化替代不足等挑战 [2] - 当前晶硅太阳能电池已形成成熟产业链,在成本和效率方面仍具明显优势,钙钛矿短期内难以正面竞争 [9] - 钙钛矿具有更高理论转换效率、低制造成本及轻薄柔性特性,是下一代光伏技术重要发展方向 [9] 商业化路径与机遇 - 未来3-5年钙钛矿最具应用前景领域包括:叠层光伏、柔性光伏应用(BIPV、车载光伏等)、前沿消费电子(智能物联、可穿戴设备等) [9][10] - 大正微纳通过创新工艺优化、产业链协同及产品矩阵布局,提升组件效率与稳定性,并建成全球首条百兆瓦级柔性钙钛矿量产线 [2][3] - 需解决大面积生产、叠层电池界面工程优化、高性能柔性透明电极研发等技术难点 [10] 论坛议程亮点 - 虞旺将分享《柔性钙钛矿市场突围与大正微纳布局》,探讨商业化路径及BIPV、移动能源等场景工程验证成果 [2][17] - 其他重点议题包括:钙钛矿/晶硅叠层电池产业化挑战、AI赋能钙钛矿研发、气相喷射沉积技术产业化应用等 [15][17] - 设置展台参观、茶歇交流及欢迎晚宴等环节促进合作 [15][17]
吉利、一汽、长安已确认!钙钛矿,会是新能源汽车下一个风口?
DT新材料· 2025-04-28 23:40
钙钛矿产业发展论坛概况 - 第三届钙钛矿材料与器件产业发展论坛将于2025年5月23-24日在苏州召开,聚焦柔性钙钛矿光伏、叠层技术及智能物联、可穿戴设备等室内弱光应用场景 [2] - 论坛由中国科学院宁波材料所、华中科技大学武汉光电国家研究中心等机构联合主办,协鑫、通威、正泰等企业及德国莱茵TÜV、台湾钙钛矿企业参与 [2] - 邀请叶继春、陈炜、周欢萍等专家学者及柔烁光电、大正微纳等新兴企业分享前沿技术与产业趋势 [2] 柔性钙钛矿在车载光伏(CIPV)的应用潜力 - 柔性钙钛矿太阳能电池兼具高效率(20.5%转换效率)、轻薄性(2kg/m²)、柔性弯曲性及可透明度,可集成于汽车玻璃实现发电,成本增量约4000元/天窗 [3][4] - 材料具备紫外阻隔、红外隔热、调光透光等多功能,可提升车辆能效(热带降温、寒区保温),低温溶液工艺与现有汽车贴膜工艺兼容 [3][4] - 全球车企加速布局:极电光能(长城)进入量产实验阶段,比亚迪公布专利,丰田合作Enecoat获55亿日元融资目标2030年量产 [4] 产业商业化进展与市场前景 - 国际能源署(IEA)预测2030年全球电动车销量超4400万辆,钙钛矿柔性光伏将重构整车能源架构 [4] - 柔烁光电披露新一代组件商业化潜力,协鑫光电展示高通量设备创新实践,正泰新能探讨叠层电池产业化挑战 [4][14][15] - 论坛吸引吉利汽车研究院、中国一汽、长安汽车等车企及产业链采购商参与,探讨柔性钙钛矿在CIPV的突破 [4] 技术研发与产业链协同 - 学术机构突破:北京大学构建甲滕基钙钛矿电池,西湖大学研发高效稳定器件,苏州大学仿真全钙钛矿叠层电池 [14][15] - 企业技术路线:通威太阳能开发电池工艺,尚柔新能源推进可靠性测试,脉络能源探索商业模式创新 [15][16] - 产业链覆盖材料(九曜光电)、设备(鸿正智能)、检测(德国莱茵TÜV)及终端应用(京东方) [14][16] 论坛议程与产学研结合 - 首日议题包括大面积制备工艺优化、AI赋能研发、钙钛矿/晶硅叠层方案,次日聚焦柔性电池缺陷钝化、器件创新应用 [14][16] - 设置企业展台交流、协鑫光电工厂参观(限量60名),促进产学研合作 [11][13] - 德国莱茵TÜV、台湾企业分享国际技术标准与产业化经验 [14][16]
柔性钙钛矿,或成新能源车新蓝海
DT新材料· 2025-04-26 22:41
钙钛矿材料与器件产业发展论坛 - 第三届钙钛矿材料与器件产业发展论坛将于5月23-24日在苏州召开,聚焦柔性钙钛矿光伏、钙钛矿叠层及消费电子应用 [4] - 论坛设置专场议题探讨柔性钙钛矿在交通、建筑、消费电子等场景的落地路径,并邀请脉络能源、大正微纳等企业参与 [12] - 会议包含学术报告与企业实践分享,涵盖钙钛矿电池制备工艺、叠层技术、AI赋能研发等主题 [19][20] 柔性钙钛矿技术特性 - 柔性钙钛矿太阳能电池兼具高效率(电流密度超20 mA/cm²)、轻薄性、可调透光率(550nm波段透过率超60%)及低温溶液制备优势 [10] - 材料通过结构设计可同步实现发电(AVT可调)、紫外线阻断(≥95%)、红外隔热(反射70%-80%太阳能)等多功能集成 [7][9] - 其低热导特性可优化车辆U值(热传导系数),减少热量流失,适配车规级玻璃膜需求 [10] 车载光伏应用前景 - 国际能源署预测2030年全球电动车销量将达4400万辆,柔性钙钛矿可作为"第二动力源"集成于天窗、侧窗等玻璃区域 [12] - 技术可改造传统车窗膜,满足泰国等市场对透光率(40%/60%/80%分级)、隔热(阻隔35%-65%太阳热)的硬性要求 [7][10] - 卷对卷(Roll-to-Roll)量产工艺与现有汽车贴膜产线兼容,具备大规模推广潜力 [10] 商业化进展与挑战 - 协鑫光电、九曜光电等企业已开展产业化实践,但需突破器件稳定性、耐候性及车规认证等瓶颈 [12] - 论坛同期将组织参观昆山协鑫光电材料有限公司,限额60名 [15] - 终端用户(汽车电子、智能家居等领域)可申请免费参会名额,每单位限2人 [18]
柔性钙钛矿光伏正在改变BIPV市场
DT新材料· 2025-04-22 00:34
建筑光伏一体化(BIPV)与钙钛矿技术 - 柔性钙钛矿太阳能电池凭借轻量化、制造灵活、可定制性强等特性,正快速突破玻璃幕墙、采光顶、通透立面等细分场景的落地壁垒 [1] - 钙钛矿电池的"可透光、可调色"特性是传统晶硅光伏难以企及的独特价值所在 [1] - 钙钛矿通过薄膜厚度调控、图案化布局、空隙调节及宽带隙材料设计等方式,可实现高达90%的可见光透过率(AVT),器件效率仍可保持在15%左右 [5] 钙钛矿透明度与效率平衡 - 通过间隔排布"厚"且不透明的钙钛矿区域,可实现可控的半透明性,目前已经实现平均可见光透过率接近40%、光电转换效率达到10%以上的半透明钙钛矿太阳能电池器件 [7] - 钙钛矿具有通过相变实现动态透明调控的潜力,例如CsPbIBr₂电池在60%相对湿度环境下可转变为高透状态(可见光透过率高达82%),在150°C加热条件下则重新转变为吸光态(透过率降至35%) [7] - 透明度与电池效率之间存在权衡,在40%–90%的AVT范围内,钙钛矿器件的光电效率虽有所下降,但仍远未触及其理论极限 [7] 钙钛矿颜色调控与建筑美学 - 通过调节钙钛矿薄膜的厚度、孔隙率与卤素组分(如Cl、Br、I),可实现带隙调控,获得从浅黄色到深棕色、从粉紫到墨绿的丰富色彩表现 [9] - 在器件结构设计方面,研究者已通过在电池中集成光栅衍射结构、纳米级TiO₂支架,甚至构建莫尔干涉图案,实现了高亮度、高纯度、广角稳定的彩色发电组件 [9] - 采用高/低折射率材料(如TiO₂/SiO₂、ZnS/MgF₂等)组成的介电堆叠结构,可构建干涉层调控色彩 [9] 行业活动与产学研合作 - 第三届钙钛矿材料与器件产业发展论坛将聚焦于柔性钙钛矿光伏、钙钛矿叠层,以及由柔性钙钛矿所衍生出的前沿消费电子领域(如智能物联、可穿戴设备等室内弱光环境应用) [3] - 大会邀请了叶继春、陈炜、周欢萍等长期致力于产学研一体的教授专家,以及协鑫、通威、正泰等叠层领域龙头代表企业,脉络、尚柔、大正微纳、柔烁光电等柔性领域新兴领先企业 [3] - 权威独立第三方检测机构德国莱茵将会分享探讨如何建立更科学、更符合市场需求的钙钛矿平台测试认证体系 [3]