近日，南京大学谭海仁教授团队与仁烁光能（苏州）有限公司合作研发的"气体淬火辅助原位涂层技术"，成功突破柔性钙钛矿光伏电池产业化瓶颈，相关成果发表于《自然—光子学》8月22日刊。该技术通过创新工艺路径，使柔性基板制备的钙钛矿薄膜光电转化效率显著提升，标志着我国在新型光伏领域取得重要进展。
钙钛矿材料因其轻质、可弯曲特性被视为颠覆性光伏技术，但柔性基板制备的器件长期存在缺陷密度高、效率衰减快等问题。传统工艺采用刚性玻璃基板时，光电转化效率已突破33%，但柔性塑料基板因热膨胀系数差异大，薄膜结晶过程中易产生微裂纹，导致效率不足20%。谭海仁团队通过校企联合攻关，发现传统添加剂工艺的时序缺陷——将修复剂预先混入钙钛矿前驱液，导致修复剂在结晶初期即被消耗，无法精准填补后期形成的缺陷。
2021级直博生李曼亚以摊煎饼为喻解释技术原理："面糊在高温鏊子上快速失水结晶，过早添加修复剂会被蒸发殆尽，而气体淬火技术相当于在面饼表面湿润时精准撒入芝麻。"团队开发的原位涂层工艺，通过控制氮气流量实现薄膜表面快速冷却，在晶体生长后期动态注入修复剂，使缺陷密度降低两个数量级。实验数据显示，800平方厘米柔性基板制备的叠层电池效率达26.1%，较传统工艺提升4.3个百分点。
工业级转化面临更大挑战。实验室0.1平方厘米器件与工业级大面积制备存在"放大效应"，基板平整度波动超过0.1毫米即会导致薄膜开裂。2023年成立的校企联合实验室构建了双向反馈机制：高校团队在苏州工业园区搭建中试线，企业工程师驻校优化设备参数，双方建立每日数据共享平台。经过300余次工艺迭代，团队成功将实验室技术移植到狭缝涂布设备，实现薄膜厚度偏差控制在±3%以内。
该成果已进入中试放量阶段，仁烁光能生产线数据显示，柔性组件弯曲半径可缩小至5毫米，在可穿戴设备、车载光伏等领域展现应用潜力。谭海仁强调，校企协同创新模式突破了学术界与产业界的"旋转门"，团队正在开发卷对卷连续生产技术，为柔性光伏大规模应用奠定基础。
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辽宁 - 沈阳
2025年09月12日 ~ 14日
