欧洲财团开发用于分布式太阳能光伏的钙钛矿-CIGS叠层组件

一个欧洲项目旨在开发灵活的串联钙钛矿-CIGS 太阳能技术，以制造效率为 25% 的 100 cm2 组件，其中包含用于分散式太阳能光伏应用的各种基板。该项目需要使用可针对卷对卷生产的可扩展流程。

在早期研究项目中开发的CIGS设备 图片来源：Nikolaus Weinberger，University of Innsbruck

一个欧洲财团正在开发基于钙钛矿和铜铟镓硒化合物(CIGS)的柔性叠层组件，用于住宅、商业、车辆集成光伏(VIPV)和农业光伏应用。

这项为期三年的计划由因斯布鲁克大学( University of Innsbruck)协调，被称为 Solmates，是Scaleable High-Power Output and Low-Cost Made-to-Scale Solar Components Enabling Specialized PV Applications 的缩写。它获得了Horizon Europe 的500万欧元资金，并于2023年11月推出。

两端叠层电池将在三种类型的柔性基板上制造：超薄玻璃、钢和聚酰亚胺。该项目需要卷对卷制造工艺。

该项目的目标面板尺寸为100 cm2，效率至少为25%。具有窄带隙CIGS底部电池和钙钛矿顶部电池的叠层电池将1 cm2 实验室大小的器件上实现功率转换效率至少30%。此外，“独特的串行互连”将在模块形状、尺寸和输出电压方面实现灵活性。

“四个合作伙伴在底部单元(CIGS)工作，四个合作伙伴在顶部单元(钙钛矿)工作。他们使用不同的制备方法，并在不同的基材上具有互补的制备专业知识，“德国HTW柏林应用科学大学项目负责人Bert Stegemann 告诉pv magazine。“联盟中拥有多个光伏供应商使我们能够利用协同效应并整合不同的技术方法。”

Solmates小组于一年多前成立，致力于堆栈光电特性优化、柔性衬底的处理以及叠层结构所需的所有层的沉积工艺和图案化。

“第一个关键里程碑将于2025年05月到期，其中包括生命周期分析、激光图案化和叠层互连的工艺开发、钙钛矿带隙的优化以及回收策略的开发，“Stegemann 说。

一种包括在线质量控制在内的低成本卷对卷工艺正在开发中，这种与行业兼容的生产方法为以后的扩展技术奠定了基础。此外，该工作包还包括回收策略，以及对涵盖环境、社会和经济效益的最终用途应用的审查。

参与者包括总部位于德国的材料公司 Solaveni(波兰Saule Technologies 的子公司)、意大利钙钛矿初创公司 Greatcell Solar Italia Societa' A Responsabilita' Limitata(现称为 Halocell Europe)、总部位于瑞士的实验室材料专家 Solaronix，以及两家总部位于奥地利的公司：真空沉积技术提供商 DePro Control 和 CIGS 专家 Sunplugged Solare Energiesysteme。

此外，以下研究小组也参与其中：亥姆霍兹-柏林材料与能源中心和柏林洪堡大学、HTW 柏林应用科学大学、荷兰应用科学研究组织 (TNO)、英国牛津布鲁克斯大学、匈牙利 Semilab Felvezeto Fizikai Laboratorium Zartkoruen Mukodo Reszvenytarsasag (Semilab)、罗马大学 Tor Vergata、因斯布鲁克大学和韩国能源研究所 (KIER)。