杭州这家科技公司，第一单位发Science!

高分子科学前沿 · 公众号 · 化学 · 2025-05-23 08:23

主要观点总结

本文介绍了三位青年科学家在光伏领域取得突破性成果的故事，他们创立的杭州纤纳光电科技有限公司在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展。通过采用三维层流辅助钙钛矿结晶技术，实现了平方米级太阳能组件的制备，并登上了《Science》杂志。文章详细描述了钙钛矿太阳能电池的研究背景、研究内容、方法、结果及结论，并指出了该技术的优势和商业化前景。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

介绍光伏领域的发展现状及钙钛矿太阳能电池的研究背景

关键观点2: 三位青年科学家的故事

讲述姚冀众、颜步一和杨旸教授在光伏领域的求学经历和创业历程

关键观点3: 钙钛矿太阳能电池的研究内容及方法

介绍杭州纤纳光电科技有限公司采用的三维层流辅助钙钛矿结晶技术，包括技术原理、实验设计及实现过程

关键观点4: 研究成果及优势

阐述钙钛矿太阳能组件的实验室成果及优势，包括效率、稳定性、干燥技术等方面的突破

关键观点5: 实地运行及商业化前景

介绍钙钛矿太阳能组件在实地运行中的表现及商业化应用前景，包括与硅基组件的对比及寿命预测

正文

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在此，杭州纤纳光电科技有限公司的姚翼众博士，杨旸教授（杭州纤纳光电科技有限公司首席科学家、浙江大学教授）和颜步一博士设计了一种方法，通过定制的3D打印结构，在平方米级的钙钛矿薄膜上产生稳定的三维层流空气，以辅助结晶过程。最终制备出的钙钛矿太阳能组件面积达到0.7906平方米，认证的光电转换效率为15.0%，并符合三项太阳能电池标准。作者还在一个装机容量为0.5兆瓦的钙钛矿太阳能发电站中开展了为期一年的运行研究，结果显示：每千瓦装机容量的年发电量比同场地的硅基组件高出29%。这一优势主要源于钙钛矿组件对温度变化的更优响应性能。相关成果以“ 3D laminar flow–assisted crystallization of perovskites for square meter–sized solar modules ”为题发表在《Science》上，第一作者为颜步一博士。

湿膜形成后干燥方法的测定

本文采用了倒置结构的钙钛矿电池架构（图1D -G ）。为提升器件的抗紫外和高温高湿稳定性，作者在空穴传输层中引入了有机-无机双层结构。为开发适用于大面积制备的干燥工艺，作者首先研究并可视化了旋涂过程，其主要分为四步：第一步，前驱液在离心力作用下铺展形成数十微米厚的湿膜；第二步，快速的对流气流使溶剂迅速挥发，薄膜变薄至约1微米；第三步，滴加抗溶剂使膜迅速结晶并去除残余溶剂；第四步，对膜进行退火处理，最终形成钙钛矿薄膜。