日本佳能：开发钙钛矿光伏电池材料，可提高耐用性和量产稳定性

DT半导体材料 2024-06-21 17:53 644浏览 0评论 0点赞

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6月18日消息，日本佳能公司发布新闻稿，表示成功研发出一种高性能涂层，可以提高过氧化物太阳能电池的耐用性和量产稳定性，将钙钛矿型太阳能电池的寿命延长 1 倍，达到 20-30 年。

佳能公司表示目前仍在开发这项技术，已经于本月开始向部分太阳能电池厂商交付样品，并计划 2025 年开始量产。

作为实现脱碳社会的有效手段之一，日本正在扩大太阳能电池的使用。现在主流的硅基太阳能电池，从家庭用到事业用，被许多太阳能电池板采用，但由于玻璃被用作基材，这些面板只能安装在足够坚固的地方以承受其重量，这一直是一个问题。

相比较以玻璃作为基板的传统太阳能电池，钙钛矿型太阳能电池具备重量轻、可弯曲、自由度高等特点，此外该电池不需要大量的生产设备，它们有望降低资本投资成本。

钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells）是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。

不过推广钙钛矿型太阳能电池也存在一些挑战，其中最大的挑战就是其钙钛矿层（perovskite layer）晶体结构易受大气中的水、热、氧等的影响，导致耐用性低。

因此佳能设计开发了一种特殊的功能材料，在保持高光电转换效率的同时，覆盖钙钛矿层。这种材料的涂层厚度可达 100-200 纳米，而传统涂层的厚度仅为几十纳米。

层叠新开发的高性能材料的钙钛矿太阳能电池截面图（图像），来源:佳能

层叠新开发的高性能材料的钙钛矿太阳能电池截面图的显微镜照片（左）和新开发的高性能材料（右）[点击放大]来源:佳能

佳能通过与钙钛矿太阳能电池发明者桐荫横滨大学特任教授宫坂力等人共同研究，进行了性能评估，结果证实了此次材料有助于提高钙钛矿太阳能电池的耐久性的可能性，并确认了可以期待提高批量生产稳定性。另外，通过在钙钛矿太阳能电池的层结构中追加由该新的高功能材料层，可以期待解决面向钙钛矿太阳能电池批量生产的课题。

目前，佳能将与正在进行钙钛矿太阳能电池批量生产的企业合作，于2024年6月开始出货该材料的样品。

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