苏州大学科研团队联合澳大利亚莫纳什大学及多家光伏企业,在新型光伏材料领域取得突破性进展。研究人员开发出光电转化效率超过30%的无铟叠层光伏电池,相关成果已发表于国际权威学术期刊。这项技术通过替代稀有金属铟,为降低光伏发电成本提供了全新解决方案。
铟作为制造透明导电膜的关键材料,广泛应用于智能手机屏幕等触控设备。这种比黄金更稀有的金属,目前主要通过锌矿伴生提取,每吨锌矿仅能提炼出几十克铟。在传统钙钛矿/晶硅叠层电池中,铟基透明导电薄膜占据电池总成本的10%-15%,其高昂价格成为制约光伏产业发展的重要因素。
科研团队经过四年技术攻关,成功研制出氧化锡复合层与透明电极体系,完全替代了传统的磁控溅射铟基薄膜。基于现有成熟的叠层电池生产线,研究人员制备出两种规格的无铟电池样品:1平方厘米小面积电池初始效率达33.56%,207.9平方厘米工业级尺寸电池效率为30.98%。经权威机构检测,大面积样品在105天户外运行后,仍保持初始效率的65%左右。
实验数据显示,新型无铟电池不仅光电转化效率较传统铟基电池提升约4%,运行稳定性更提高6倍。仅透明电极材料成本就降低约80%,有效解决了铟资源稀缺带来的供应链风险。研究团队特别指出,铟的开采提炼过程存在高能耗、高污染问题,无铟技术的推广将显著减少光伏产业的环境影响。
目前该技术已具备产业转化基础,其工艺流程与现有生产线高度兼容。科研人员正与光伏企业开展合作,计划进行小批量试生产。这项突破不仅为降低光伏发电成本开辟新路径,更通过材料创新推动了可再生能源技术的可持续发展,对全球能源转型具有重要战略意义。