“追光”路上，只爭朝夕

　　“24.2%!”至今，我依然清晰記得這個數(shù)字和它誕生的不易。這個數(shù)字是當(dāng)時我和團(tuán)隊(duì)制備的大面積疊層電池的光電轉(zhuǎn)換效率，相關(guān)成果不僅在能源科學(xué)的國際頂級期刊上發(fā)表，還成為我國首個被收錄于太陽電池效率世界紀(jì)錄表的疊層太陽能電池成果。

　　我們都知道，“雙碳”目標(biāo)是重大戰(zhàn)略決策。發(fā)展清潔低成本的太陽能光伏發(fā)電，是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色化的重要方式，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的技術(shù)保障。我的研究關(guān)注鈣鈦礦光伏疊層電池技術(shù)的突破，鈣鈦礦比傳統(tǒng)晶硅太陽能電池有更高的光電轉(zhuǎn)化效率;疊層光伏技術(shù)比傳統(tǒng)的單層光伏電池有更好的靈活性和適應(yīng)性。

　　在光伏電池的眾多技術(shù)指標(biāo)中，光電轉(zhuǎn)化效率格外重要。一般來說，安裝光伏電子板的成本是固定的，同樣面積的光伏板如果能夠輸出更多的電，那每一度電的成本就降低了。只有成本降低，光伏技術(shù)才有可能走進(jìn)千家萬戶，才有可能在能源市場上與化石能源進(jìn)一步“分庭抗禮”。

　　四年前，鈣鈦礦疊層光伏電池做到24.2%的光電轉(zhuǎn)化率并不容易。我研究的疊層光伏技術(shù)，可不像把兩張白紙疊放在一起那么簡單。要知道，將兩層只有幾百納米的材料通過互連層疊加在一起，是個艱難的課題，只有疊加得更精確，我們才能得到更高的轉(zhuǎn)化率。

　　打個比方，畫油畫時，通常需要等待第一層顏料干燥并形成穩(wěn)定的膜，才能在這一層上繼續(xù)繪畫。而互連層，就相當(dāng)于那層“膜”，如果沒有它，兩層鈣鈦礦就會互相溶解?；ミB層與兩層材料怎樣疊加才能使電池光電轉(zhuǎn)化率更高?為了找到這個問題的最優(yōu)解，那段時間，我每天三分之二的時間都“泡”在實(shí)驗(yàn)室，帶著近20人的團(tuán)隊(duì)花了整整一年多時間，終于初步實(shí)現(xiàn)了薄薄兩層鈣鈦礦疊加，其間我也記不清失敗了多少次。

　　2020年，24.2%的轉(zhuǎn)化率獲得了國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。我和團(tuán)隊(duì)成員們一鼓作氣，趁熱打鐵。在接下來的四年里，26.4%、28%、29.1%、30.1%……實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不斷刷新著世界紀(jì)錄。到現(xiàn)在，我和團(tuán)隊(duì)共有七項(xiàng)疊層電池的世界紀(jì)錄被收錄，其中有五項(xiàng)是對自己成果的超越。

　　不斷刷新轉(zhuǎn)化效率的同時，我并沒有忘記我的初心是希望光伏技術(shù)能在更多場景中使用，真正走進(jìn)千家萬戶。2023年，我們主導(dǎo)建設(shè)的全球首條全鈣鈦礦疊層光伏組件研發(fā)線正式投產(chǎn);2024年1月，完全自主設(shè)計、設(shè)備構(gòu)成實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化的150MW鈣鈦礦光伏組件項(xiàng)目投入量產(chǎn)。未來，我還要努力讓鈣鈦礦太陽能電池可以在建筑光伏、電動汽車、可穿戴設(shè)備、空間探索甚至地面光伏電站上獲得廣泛的應(yīng)用。每當(dāng)想到這里，我總覺得時間不夠用，“追光”路上，還有很多事情等著我去做。

　　來源：光明日報 殷澤昊