项目背景
光伏产业是实现低碳能源变革的主力军，当前正处于产业技术革新的重要转型期。硅异质结电池已成为未来几年光伏产业升级的首选，而充满潜力的钙钛矿电池则被普遍视为推动未来光伏产业发展的新引擎。不论是异质结还是钙钛矿电池，其生产中都无法回避透明导电薄膜（TCF）这一关键基础材料成本居高不下的问题。氧化铟锡（ITO）是目前被广泛应用的TCF材料，其市场规模已达到千亿级。ITO的主要成分“铟”属于稀有金属，价格昂贵，是光伏产业的主要成本负担之一。制备ITO薄膜所需的高质量ITO靶材的制备，也被国家列为首批35项“卡脖子”关键技术之一，极低的国产化率进一步增大了光伏行业的降本难度和受制于人的潜在风险。此外，传统的TCF材料均为n型导电材料，与n型互补的p型TCF长期以来面临无材料可用的困局，是产业应用中的一大空白，也在一定程度上制约了光伏电池的效率提升。
项目简介
本项目推出国际首个满足产业需求的无铟p型TCF产品技术，有望成功解决上述的材料成本、靶材技术和p型导电这三大难题，为光伏产业的降本增效打开崭新的突破口，填补产业链多项技术空白，具有极高的产业应用潜力。最终产品模式“新型无铟TCF一体化解决方案”涵盖靶材、设备和镀膜工艺完整技术链条，具有以下优势：
（1）原材料无毒环保，成本低于主流含铟材料的1/5；
（2）靶材完全国产化自主研发；
（3）常温镀膜，满足硅异质结、钙钛矿等电池生产对低温工艺的苛刻要求；
（4）唯一的P型产品，为电池结构优化提供颠覆式新路径；
（5）完全阻隔紫外光，延长电池寿命；透过近红外光，提升光能利用率；
（6）具有良好的柔性和稳定性，适用于柔性电池生产。
团队介绍
团队负责人杨长，民盟上海市委青委会委员，华东师范大学物理与电子科学学院研究员、博导，极化材料与器件教育部重点实验室副主任，国家海外高层次青年人才，中国科协海智计划特聘专家。曾任德国莱比锡大学课题组长、讲师、博导。研究方向聚焦于新型透明电子材料与器件，作为项目负责人获得中德多项国家级项目资助，包括德国科学基金会（DFG）重点项目群项目与面上项目、国自然面上项目等。相关成果发表于PNAS、Nature Commun.等国际期刊，被Nature Energy杂志以《Invisible harvest》为题遴选为研究亮点（Research highlight）。接受中新社专访，被中国新闻网、新浪网、WorldNews等二十多家中外媒体报道。获2023全球“未来产业之星”大赛人才组最高奖项。
项目总结
本项目团队正在与晶澳科技等光伏行业头部企业合作开展相关技术的中试验证，希望与更多硅异质结、钙钛矿等相关电池生产与研发企业合作，开展产业化探索。此外，本项目开发的新材料本质而言是一种高潜力半导体材料，未来在集成电路、智能可穿戴电子等高新技术领域有着更多应用前景，例如开发全透明芯片、增强现实（AR）眼镜、智能玻璃等，相关研究正在开展中。
联系方式
杨长研究员团队 cyang@phy.ecnu.edu.cn
华东师范大学科技处 rchen@re.ecnu.edu.cn
