一个研究小组对钙钛矿光伏模块的最新进展进行了回顾。钙钛矿太阳能电池为下一代光伏技术带来了巨大的希望。随着这项有前途的技术的出现，需要用于大面积光伏模块的高质量钙钛矿薄膜。该团队的研究有助于致力于钙钛矿光伏模块进一步商业化的研究人员。

该团队与来自杭州电子科技大学、锡亚尔科特大学、常州大学、南京邮电大学和中国科学院的 研究人员 于 2022 年 8 月 24 日在《纳米研究能源》杂志上发表了他们的研究结果。

在他们的研究中，该团队检查并总结了钙钛矿光伏组件的最新进展，将注意力集中在这些组件上使用的涂层方法上。这些方法包括旋涂、刮刀、槽模涂布、喷涂、喷墨印刷、软覆盖沉积和气相沉积。他们还研究了高质量和大面积钙钛矿薄膜的生长规律。他们的研究涵盖了钙钛矿光伏组件的未来发展方向和前景。

钙钛矿太阳能电池具有在光伏应用中非常有用的光电特性。钙钛矿太阳能电池比目前使用的硅太阳能电池更便宜，并且可以更简单地制造。正因为如此，这些钙钛矿太阳能电池引起了学术界和工业界的关注。特别是钙钛矿太阳能电池效率高，可以通过低成本工艺制造。钙钛矿太阳能电池已实现 25.7% 的经认证的实验室规模的功率转换效率。

由于其高功率转换效率和低成本，钙钛矿太阳能电池具有未来商业化的巨大希望。但是，虽然这些高效钙钛矿太阳能电池可以制造成面积小于 0.1 cm 2，但研究人员在成功扩大钙钛矿薄膜以用于更大的光伏模块方面面临挑战。

研究人员发现很难将高质量薄膜从小面积模块扩展到大面积模块。当将小面积钙钛矿太阳能电池用于较大的钙钛矿光伏模块时，可实现的高功率转换效率显着下降。在克服这一障碍之前，很难制造这些钙钛矿太阳能电池用于大面积商业用途。

“大面积钙钛矿光伏组件制造走向产业化，需要解决很多问题，比如大面积钙钛矿光伏组件效率较低，大面积优质钙钛矿薄膜的制备，设计互连的子电池到复合模块，”杭州电子科技大学教授梁楚说。第一步是能够沉积具有高均匀性和可重复性的大面积钙钛矿薄膜。

沉积大面积钙钛矿薄膜的工艺多种多样，没有标准化的工业规模。这些涂层方法很重要，因为钙钛矿薄膜的厚度、结晶度、表面粗糙度和致密性直接影响其吸收、电荷产生和分离以及器件性能。研究人员团队研究和分析了各种涂层方法，确定了它们的局限性并探索了潜在的钙钛矿光伏模块可能适用于未来的商业应用。

展望未来的商业化，研究团队指出了几个发展方向。他们建议研究人员继续开发大面积高质量钙钛矿薄膜的涂层方法，进一步优化钙钛矿成分以提高钙钛矿光伏组件的效率。他们还建议应同时修改掩埋层和表面层，以钝化钙钛矿光伏模块中的钙钛矿缺陷。这些界面层解决了腐蚀反应问题。该团队的最后一项建议是，研究人员应考虑已广泛用于小面积钙钛矿太阳能电池的稳定性策略。“这些策略可以大大提高大面积钙钛矿光伏组件的稳定性，”楚说。