欧盟PEARL项目瞄准柔性钙钛矿太阳能电池

欧盟的PEARL项目致力于将碳电极纳入到钙钛矿太阳能电池结构中，以实现太阳能技术的革新。该技术的提高有望降低材料成本、增强设备稳定性、简化制造流程，并将显著减少温室气体排放。该项目于2023年10月1日启动，计划开展36个月。PEARL项目获得了欧盟“地平线欧洲”(the European Union’s Horizon Europe)研究和创新计划的资金支持。

由埃米利奥·帕洛马雷斯(Emilio Palomares)教授领导的ICIQ研究小组也参与了PEARL项目，该项目由芬兰国家技术研究中心股份公司负责协调，并且还得到了荷兰应用科学研究组织TNO、德国亥姆霍兹材料与能源研究中心、罗马第二大学、Dycotec材料有限责任公司、弗劳恩霍夫电子束和等离子技术研究所、瑞士西北高等专业学院、Saule Spółka Akcyjna公司和意大利埃尼集团的广泛合作。  

目前的钙钛矿太阳能电池在稳定性和耐久性方面面临着重大挑战，阻碍其长期应用。为应对这些问题，欧盟已推出革新性的PEARL项目，旨在用前沿的碳电极技术来增强钙钛矿太阳能电池的性能。这项由欧盟资助的倡议旨在显著提升钙钛矿太阳能电池的效率、稳定性和成本效益，目的是达到超25%的电池效率并大幅度降低生产成本。PEARL项目的实施标志着推动可持续太阳能朝着更具可及性和可靠性的目标迈出了重要一步。

太阳能的应用对实现全球气候目标至关重要。目前，硅基太阳能电池仍是主流技术。然而在过去的15年间，钙钛矿太阳能电池的研究已经得到了快速的发展。这种材料价格低廉且用途广泛，其功能有望极大地提高太阳能电池的效率。效率从最初的4%提高到远远超过20%，预示着在不久的将来这项技术将有望取得重大突破。

然而，这种新型的太阳能电池目前仍然存在不稳定和耐用性不足的问题。在最初的几个月间，钙钛矿电池的效率损耗目前仍居高不下。因此，世界各地的研究团队均致力于攻克该项技术难题，并研发环保的生产工艺技术。 

PEARL项目联盟的十位欧洲合作伙伴正致力于实现其主要目标，即通过采取可扩展、环保且可用于工业应用的措施开发柔性钙钛矿太阳能电池。该项目计划实现长期运行稳定性，超过国际电工委员会(IEC)现有的标准，将钙钛矿电池的光电转换效率提高到25%以上，生产成本降低到0.3欧元/瓦峰以下，并将最低排放量降低到0.01千克二氧化碳当量/千瓦时以下。  

该项目旨在探索平面、传统的n-i-p以及进一步的n-i-c电池结构。这种结构将把低温碳浆作为上电极，并通过卷对卷技术进行生产。这项技术将主要应用于新兴市场中的建筑和车辆集成光伏系统以及物联网领域。   

在谈及该项目的意义时， PEARL项目的协调人、来自芬兰VTT技术研究中心有限公司的Riikka Suhonen博士表示：“我们推动PEARL项目，不仅仅是在开发一项新技术，还在为下一代太阳能的研制技术奠定基础。我们的碳电极革新方法不仅能提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性，还能确保这些优势能够在全球范围内普及且具有可持续性。”

该项目已获得欧盟“地平线欧洲”研究和创新计划在第101122283号资助协议下的资金支持。