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清华大学是读硕期间的母校，也是他的工作单位，目前其在电机系担任副教授。加入清华之前，他分别在瑞士伯尔尼大学和瑞士洛桑联邦理工大学完成了博士学位和博后研究。 在瑞士洛桑联邦理工大学，他师从“染料敏化太阳能电池之父”迈克尔·格雷泽尔（）教授，期间主要研究染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池。 图 | 易陈谊课题组合照，左 5 为易陈谊（来源：） 2017 年，回国加入清华，带领团队继续研究钙钛矿电池。 2022 年秋，他和团队将一种琥珀酸盐作为添加剂加入到钙钛矿前驱液中用来改良钙钛矿电池性能。琥珀酸盐的加入，不仅让电池光电转换效率达到了23.6%，而且还显著提升了电池的柔性性能。 2022 年冬，课题组在钙钛矿电池真空加工工艺上实现了突破性进展。在过去，钙钛矿电池研究往往使用溶液旋涂法，但是该方法会造成一定的环境污染和危害，而传统的真空气相沉积法生产的钙钛矿电光电转换率不高。 谈及此，表示在学界研究里，溶液旋涂法因其设备简单、操作速度快、实施起来比较容易而受到欢迎。加上在科研项目里，通常制备的电池面积都小于 0.1cm²，因此在均匀性上比较容易实现，同时无需考虑良率的问题。所以，一般在实验室大都选用溶液法来制备钙钛矿电池。 而商业化量产的不同之处在于，一方面面积比较大，一般都是平方米级别；另一方面，要考虑良率的问题，一般都要达到 90% 以上。这时，溶液旋涂法就无法实现，而真空工艺在显示面板行业已经应用得非常成熟。当把真空工艺用于比面板要求更低的钙钛矿电池上，可行性十分客观。 早年，也有一些课题组开展了真空工艺制备钙钛矿电池的研究，但是做出来的电池效率相对溶液法要低。而该团队通过优化配方和改进工艺，利用真空工艺也能制作出效率很高的电池。另外，该工艺还能避免使用有机溶液，对于工厂员工的健康和周围环境都更加友好。

实现1cm² 电池 24.67% 的光电转化率，创造该面积单结钙钛矿太阳能电池效率新纪录

另据悉，对于钙钛矿电池的生产成本控制，课题组也做了相应的研究。其通过一种使用廉价金属的复合电极来降低电池物料成本，在保证同样性能的前提下实现了贵金属的替换。

在实验室研究中，为了保证电池的效率和稳定性，一般使用稳定性极高的金作为电极。但是，要想实 现钙钛矿电池的商业化应用，使用金作电极显然是不切实际的。 作为被广泛应用的导电材料，铜或铝有着优良的导电性能。但是，在反向偏压的作用下，这些金属的离子容易扩散到钙钛矿层，导致钙钛矿层出现深能级的缺陷。 同时，在光照和电场作用下，钙钛矿层中的碘离子也容易向金属电极扩散，并与金属电极发生化学反应，从而生成不导电的金属碘化物，进而增加器件串联电阻最终导致效率衰减。 而通过构建透明导电氧化物和廉价金属复合电极，可以有效阻断离子的层间扩散和反应。在保证电池稳定性和导电性能的同时，还能大幅降低电极材料的成本。 在成果孵化上，参与创办的无限光能公司，不久前在1cm² 电池上实现了 24.67% 的光电转化率。其表示：“这是迄今为止已公开的该面积单结钙钛矿太阳能电池世界最高认证效率。” 不过，要实现钙钛矿电池的商业化量产，还有几个问题需要解决：一是量产电池面积放大之后的效率损失问题；二是量产电池效率的一致性问题；三是量产电池的长期稳定性问题。 “可喜的是，很多一线创投资本已经关注并看好该技术未来的发展前景，并开始在该领域进行积极的投资布局，这将极大的促进该技术的产业化落地。”说。此前在2022 年，无限光能获得了包括耀途资本、光跃投资、碧桂园创投等机构的数千万天使轮融资。

相比晶硅太阳能电池，钙钛矿太阳能电池到底好在哪里？

很多人都知道钙钛矿太阳能电池是当下流行的新一代光伏技术，但是它到底好在哪里？与晶硅太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池具有长载流子扩散长度、高载流子迁移率、低激子结合能、高光吸收系数以及带隙可调性等优势，因此它可以实现比晶硅电池更高的理论光电转化效率。同时，钙钛矿电池还可以制成半透明电池、柔性电池，从而用于晶硅无法发挥作用的场景里。 在成本方面，作为一种薄膜光伏组件，钙钛矿电池的原材料用量不到晶硅的五十分之一，且主要原材料均为常见化合物，不仅来源广泛而且价格低廉。 另外，在晶硅电池的制备中，从原料到组件需要经过硅料、拉晶、切片、电池片、组件等工艺环节，整个链条生产周期长、土地厂房资源占用多、固定资产投资大、生产过程能耗大。而钙钛矿电池从原料到组件只需要连续的几道工序，在一个工厂即可完成，具备生产工艺流程短、土地资源占用少、综合投资少、生产过程能耗低等优势。 在稳定性上，早期钙钛矿电池的稳定性比较差，但是现在通过掺杂、钝化等技术，其稳定性已经得到极大提高。不过，要想实现大规模的应用，还需针对钙钛矿电池稳定性出台相关的测试标准。 在产业化上，目前已经涌现出一批钙钛矿电池的初创企业，很多传统晶硅企业也已进入该领域之中。国家也出台了一系列支撑钙钛矿电池的政策。表示，在技术、市场、政策、资本的推动下，钙钛矿电池的产业化会发展得越来越快。 运营/排版：何晨龙

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