本报记者 向炎涛 王 僖
我国钙钛矿光伏电池科研领域传来喜讯。近日，华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队在《科学》（Science）发表了最新研究成果，据悉，该研究发现了钙钛矿光伏不稳定性的关键机制——光机械诱导分解效应，提出石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法。业界普遍认为，该研究成果将为钙钛矿太阳能电池的产业化应用提供全新解决方案。
发展前景广阔
相较于晶硅电池，钙钛矿光伏电池具有转化效率高、成本低、轻量化等优势，是极具应用前景的新型光伏技术，但器件的不稳定性是限制其产业化的首要挑战。为提升钙钛矿材料稳定性，业内此前尝试过设计控制材料表面分子结构等多种方法，但仍难满足实际应用需求。
据了解，华东理工大学科研团队制备的太阳能电池在模拟日常使用的强光高温环境下，持续工作3670小时（约153天）后，仍能保持97%的发电效率。
在业内人士看来，钙钛矿电池被业内视作下一代光伏技术，此次技术突破显著提升了其在光照、高温等条件下的稳定性，为大规模商业化应用奠定了基础。
“我们正站在光伏产业第三次技术革命的起点。”全国人大代表、金晶（集团）有限公司（以下简称“金晶集团”）董事长王刚在接受《证券日报》记者采访时表示，钙钛矿电池的柔性化、弱光发电特性使其可广泛应用于建筑一体化（BIPV）、分布式光伏等领域，将钙钛矿光伏产业链纳入国家和省级“十五五”规划，是巩固我国在全球绿色能源产业主导权的关键举措。
全国人大代表、天合光能股份有限公司（以下简称“天合光能”）董事长高纪凡在接受采访时表示，未来五年，光伏行业将以TOPCon技术为主导，HJT和BC技术作为辅助。在此基础上，通过与钙钛矿电池的叠层技术，有望进一步提升光伏电池的效率、生命周期和竞争力。
稳定性有待提升
出于对钙钛矿光伏电池前景的看好，目前已有多家上市公司对钙钛矿光伏相关产业链进行了布局。
中国核能电力股份有限公司（以下简称“中国核电”）就在2023年投资成立了中核光电科技（上海）有限公司（以下简称“中核光电”），专注于钙钛矿太阳能电池技术的研发和制造业务。目前，公司大尺寸钙钛矿刚性、柔性产品技术指标位居行业领先水平，并已正式推出商业级产品。
京东方科技集团股份有限公司（以下简称“京东方”）于2023年11月份宣布启动钙钛矿光伏项目，并于2024年成立全资孙公司合肥京东方光能科技有限公司，致力于钙钛矿光伏技术的研发与产业化。
王刚告诉记者，TCO导电膜玻璃是钙钛矿电池的核心辅料，约占钙钛矿电池总成本的34%。金晶集团经过近二十年的研发投入，实现了从设备制造到产品设计、量产的全链条自主可控，攻克了大尺寸镀膜均匀性、高导电性高迁移率、高透光率与低电阻值难以兼得等技术瓶颈。
资料显示，2023年，金晶集团第三条TCO玻璃生产线投产，年产能突破4500万平方米，使我国钙钛矿核心材料国产化率提升至95%以上，并成功配套国内外钙钛矿光伏头部企业。
除此之外，包括宁德时代新能源科技股份有限公司、通威股份有限公司等在内的多家企业也已积极布局钙钛矿电池的研发和生产。
“从当前的研究进展来看，钙钛矿光伏电池有可能成为未来光伏产业的重要组成部分。然而，钙钛矿电池量产还面临稳定性、大面积制备、循环寿命、工艺一致性、成本等挑战，需要进一步加强研发和产业化。”北京奥优国际文化传媒有限公司董事长张玥在接受《证券日报》记者采访表示，建议业内加强基础研究，提高钙钛矿光伏电池的性能和稳定性，并推进工艺优化和规模化生产，降低成本。
在高纪凡看来，钙钛矿电池的稳定性问题仍是当前的关键挑战，天合光能正通过光伏科学与技术全国重点实验室与全球高校合作，推动新一代光伏技术的基础性研究、前沿性研究和专题研究。