光伏新突破：伊拉克钙钛矿-硅叠层量产良率超90%
发布日期：2025/6/17
伊拉克米德尔技术大学研究团队评估了钙钛矿-硅叠层光伏产品的制造经济性，确定了适配未来生产的最优参数。其提出的 “端到端” 优化方法可同时应用于研发与工业场景，通过整合组件架构设计、制造工艺优化及部署性能评估三大维度，结合粒子群优化算法（PSO）与物理原理，在综合考量区域环境因素的基础上为技术商业化提供决策支撑，旨在弥合实验室高效率与商业量产之间的差距。
粒子群优化算法（PSO）是一种仿生优化模型，通过模拟鸟群觅食行为，在复杂多维空间中解决多目标优化问题。该算法借助量子计算高速特性，通过缩减迭代随机数区间避免过早收敛，可在目标冲突场景中寻得最优解。
研究分析综合考量顶电池钙钛矿层厚度、涂布速度、退火温度等关键参数，以测算生产良率、缺陷率及成本。通过引入PSO算法，系统探究制造参数的权衡关系。研究团队建立多阶段模型，将工艺参数与经济指标关联，模拟了5MW试点产线扩至100MW规模化生产的场景。研究人员表示，该集成分析框架实现了制造工艺参数、生产成本与区位性能指标的定量关联。
经PSO算法优化的核心参数为：涂布速度10m/min、退火温度151.48℃、钙钛矿层厚度0.79μm，对应生产良率79.9%，商业化缺陷率10.3%。研究表明，从79.9%基准良率起步，仅需13个月工艺优化即可提升至92%目标良率。当前制造成本低至0.387美元/W，预计7年内可降至0.25美元/W。应用场景中，美国莫哈韦沙漠地区该叠层组件光伏项目的平准化度电成本（LCOE）低至0.061美元/kWh。
相关成果发表于Results in Engineering期刊的“Affordable efficiency gains integrating perovskite-silicon tandems in next-generation photovoltaic systems”。研究团队利用美国国家可再生能源实验室（NREL）基准数据验证模型可靠性后指出，该研究通过系统优化制造工艺与部署条件，为低成本、高效率光伏系统的产业化奠定了基础。
来源：光伏见闻
