窗户、窗帘能发电！新型太阳能电池来了

  近日，武汉首块反式钙钛矿光伏组件在光谷成功下线，产品中试线成功完成调试，制造工艺处于国际领先水平。“依靠这项技术，在不久的将来，这种能透光的电池能直接做成玻璃窗，用太阳能为家里供电。”武汉九曜光电科技有限公司（简称九曜光电）创始人、华中科技大学武汉光电国家研究中心教授陈炜说。

  九曜光电创始人、华中科技大学武汉光电国家研究中心教授陈炜在介绍钙钛矿太阳能电池。 长江日报记者高勇摄

  反式钙钛矿是一种更为稳定的电池结构。成立于2022年的九曜光电，核心研发人员均来自华中科技大学，目前已经积累了一系列关于钙钛矿材料和工艺的专有技术，拥有20余项专利。

  12月3日，九曜光电中试线毫米反式钙钛矿光伏电池下线，技术人员在查看产品质量。 长江日报记者高勇 摄

  在企业位于光谷创业街1000平方米的洁净室内，九曜光电生产总监沈奇奇向长江日报记者展示了一块玻璃的“华丽转身”。600毫米x600毫米的导电玻璃被均匀涂抹上黄色钙钛矿溶液，真空成膜、“烤干”后变成茶色玻璃……经过涂布、激光划刻、蒸镀、封装等10道工序便能化身电池。

  陈炜告诉长江日报记者，当前光电转化效率的世界纪录是26.7%。今年，我们刚在国际顶级期刊论文中展示了最新实验数据——26.5%，处于国际领先水平。

  “明年，我们准备自己发电自己用，一年至少能省下几十万的电费。”沈奇奇说，得益于钙钛矿光伏电池的柔性特质，玻璃基底还能换成更轻量的塑料，用在家里的百叶窗以及农业大棚上。未来，写字楼和园区建筑能通过这一技术实现碳中和。

  九曜光电技术人员操控激光设备对3毫米的玻璃基板进行划线。 长江日报记者高勇 摄

  长江日报记者通过调查了解到，目前市面上的太阳能电池几乎都是用晶硅材料制造成的。与之相比，钙钛矿光伏电池不仅投入成本低、转换效率高、形态多变，能量回收周期也只有晶硅的六分之一。陈炜解释，钙钛矿太阳能电池能量回收周期只需3个月，而晶硅太阳能电池至少要一年半，“简单来说，3个月就能收回生产钙钛矿太阳能电池耗费的电能”。

  与此同时，晶硅光伏电池的生产流程有近40道工序，其中大多流程都是高耗能、高污染。陈炜用温度举例，晶硅对纯度的要求极高，需要在1700摄氏度的高温下加工，而钙钛矿只需要150摄氏度。

  成本方面，陈炜说：“目前晶硅光伏电池的成本已经降到了‘极致’，每1瓦的组件成本只要7毛钱；未来，钙钛矿光伏电池的链条‘跑通’后，每1瓦组件成本只需要5毛钱。”但他也坦言，常规使用的寿命仍是当前需要突破的一大瓶颈。钙钛矿光伏电池使用寿命在5至10年，而晶硅光伏电池质保一般可达25年。

  目前，显示面板、新能源电池等领域的有突出贡献的公司都在积极布局钙钛矿光伏电池赛道。“近年来，随着大家对环保的重视，钙钛矿这种更加绿色高效的光伏技术慢慢的受到青睐。”陈炜介绍，目前，企业已从产业链上下游等多个渠道拓宽应用场景，将逐步在室内光伏、消费电子、分布式光伏电站、大型地面电站等领域推广。不仅如此，企业还针对行业痛点，开发了稳定性测试装置等核心仪器设施，已大量应用到行业内。”

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