南京大學譚海仁教授領銜的科研團隊與仁爍光能(蘇州)有限公司聯合攻關的鈣鈦礦太陽能電池產業化項目取得重大突破,相關成果在國際頂級學術期刊《科學》發表。這項研究不僅標志著我國在下一代光伏技術領域實現關鍵跨越,更通過一系列創新技術突破產業化瓶頸,為全球能源結構轉型提供中國方案。
研究團隊開發的1.2米×0.6米商用尺寸鈣鈦礦光伏組件,在量產環節實現22%的光電轉換效率,這一數據已接近當前主流晶硅組件水平。經德國萊茵TüV、美國UL、中國CQC及日本JP-AC等國際權威機構認證,該組件在濕熱測試、熱循環測試等嚴苛環境下均保持性能穩定,戶外實證運行超一年未出現功率衰減。美國國家可再生能源實驗室(NREL)的檢測報告顯示,其0.72平方米組件的穩態效率達17.2%,創下2024年全球商用尺寸鈣鈦礦組件效率紀錄。
針對鈣鈦礦技術大面積制備的三大核心難題,研究團隊構建了系統性解決方案。在環保工藝方面,創新研發由γ-戊內酯、二甲基亞砜和2-甲基四氫呋喃組成的綠色溶劑體系,徹底摒棄傳統有毒溶劑,實現薄膜在空氣環境中的環保制備。針對"邊緣效應"導致的薄膜不均問題,全球首創"溶劑限制邊緣保護"技術,通過功能性添加劑調控溶劑揮發速率,在1.2米×0.6米基板上實現從中心到邊緣的結晶質量高度統一。這些突破使組件制備良率大幅提升,單位面積能耗較傳統工藝降低40%。
產業化進程的加速推進得益于產學研深度融合模式。南京大學與仁爍光能聯合提交的專利技術,已在150兆瓦中試生產線完成驗證。該生產線采用全自動化設備,通過數字化質量監控系統實現每片組件的實時溯源。值得關注的是,新工藝路線下的組件在相同輻照條件下發電量較傳統晶硅組件提升8%,這在江蘇某MW級示范項目的實證數據中得到充分驗證。
技術突破帶來的產業變革正在顯現。據測算,鈣鈦礦組件量產成本較晶硅組件降低35%,且具備柔性制備、透光率可調等特性,可廣泛應用于建筑光伏一體化、車載光伏等領域。目前,仁爍光能已啟動GW級量產基地建設,預計2025年形成10GW產能布局。這項起源于實驗室的基礎研究,經過中試驗證到規模化量產的完整閉環,為全球光伏技術迭代提供了可復制的中國路徑。






















