一块“工业肥皂”擦亮光伏新赛道

钙钛矿太阳能电池被誉为“近十年来光伏领域最具颠覆性技术之一”，但其实验室成果走向产业化时，常面临光电转换效率与长期稳定性显著下降的困局。记者从扬州大学获悉，该校丁建宁教授团队近日在《自然·通讯》发表重要研究成果，通过引入一种廉价常见的表面活性剂，破解了钙钛矿电池大面积制备中传输材料薄膜均匀性难题，为其规模化应用提供了新路径。

“尽管钙钛矿电池的实验室小面积样品效率已突破26%，样品效果很好，但一旦放大，效率和性能就会下降，这是制约其商业化的关键瓶颈。”论文第一作者、该校物理学院博士研究生杜开怀告诉记者，这一问题的根源，在于传输材料表面的湿润性不佳，材料易出现“抱团”、分布不均的情况。

为抑制材料“抱团”，研究团队将目光投向了工业中广泛使用的表面活性剂。“表面活性剂能显著改善液体在固体表面的铺展行为，就像一位得力的助手，能显著降低液体张力，‘牵引’着液膜主动铺开。”杜开怀介绍，当加入合适的表面活性剂，液态传输材料便能在导电基底上流动与均匀分布。

那么，哪一种表面活性剂更适合呢?经过大量实验筛选，团队最终锁定了一种成本低廉的“工业肥皂”——十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。实验表明，添加CTAB后，传输材料在基板上形成平整均匀的薄膜，几乎无团聚现象。基于这一技术突破，团队成功制备出有效面积22.96平方厘米的钙钛矿太阳能电池组件，光电转换效率达22.34%，持续运行800小时后仍保持初始效率的80%以上，展现出优异的稳定性与工程适用性。

目前，团队正与光伏龙头企业合作推进中试产线验证，加速该技术在百瓦级组件及光伏建筑一体化等场景的落地应用。