上海市太阳能学会

日本电子制造商东芝Toshiba近日宣布，基于703 cm 的聚合物薄膜钙钛矿光伏组件的光电转换效率达到了15.1%，成为迄今为止报告的大型聚合物薄膜基钙钛矿光伏组件的最高效率。

不仅效率刷新纪录，东芝公司创新的钙钛矿涂布工艺也大大减少了生产时间和成本，有助于降低太阳能发电的成本。

东芝此前开发了一种两步涂布工艺，首先将一层碘化铅(PbI 2 )油墨涂在基材上，然后涂上一层碘化甲铵(MAI)，形成MAPbI 3层。但这种多步骤方法的涂层率低，并且经常在钙钛矿层中留下未反应的部分，因此研究人员考虑直接应用MAPbI 3墨水的一步法。

研究人员利用其通过对有机薄膜太阳能电池进行研究而开发的弯月面印刷技术，用树脂薄膜（如聚对苯二甲酸乙二醇酯）形成基板，使用改进的墨水、薄膜干燥工艺和生产设备，东芝公司通过一步涂布方法形成均匀的钙钛矿层，将MAPbI 3钙钛矿层沉积步骤减半，在5×5 cm2组件上的涂布速度可达到每分钟6米，这也是能满足批量生产要求的速度。

采用平面倒置结构，成功地形成了均匀的甲基铵碘化铅薄层，在低于150摄氏度的温度下生产电池结构，最终一步弯月面涂覆方法制成703cm2聚合物膜基钙钛矿光伏组件，实现了15.1%的PCE，这是世界上基于聚合物膜的大面积钙钛矿光伏组件效率纪录。

大面积却又柔性轻巧，对于低承重屋顶、办公室窗户等很多不适合传统晶硅组件的应用场景来说，这样的钙钛矿光伏组件非常适合轻质木结构居民建筑。未来东芝希望将组件面积扩大到900cm 并实现接近20%的效率，并且致力于将钙钛矿光伏组件的制造成本降至0.14美元/瓦左右。