(来源:光伏研习社)
在创下钙钛矿组件稳态认证效率世界纪录后,钙蓝时代将把成果进一步放大,同时推动钙钛矿向消费场景渗透。低成本光伏技术的发展,是实现双碳目标的关键。钙钛矿电池具有高效率,低能耗的优点,受到国内外的广泛关注。目前,钙钛矿电池面向产业化的关键问题在于工作稳定性差,其根源在于离子缺陷的形成与扩散,主要包括以下三个方面:钙钛矿键合弱,在光、热诱导下,容易形成离子缺陷;异质结构均匀钝化难,离子缺陷扩散通道多;电极与离子缺陷反应,驱动持续的离子扩散。
针对以上问题,钙蓝时代从异质结构的角度进行设计,运用表面处理、原位反应等方法解决问题。钙钛矿与电荷传输层形成的载流子提取异质结构,以及电荷传输层与电极形成的载流子收集异质结构是载流子输运的关键。通过表面处理、原位反应调控异质结构,禁阻离子缺陷的形成与扩散,可以在保留甚至提高光电性能的基础上,提高稳定性。通过构建基于强键合的高效稳定载流子提取异质结构,开发基于电荷传输层掺杂反应的均匀钝化技术,以及构建高效稳定载流子收集异质结构,实现了5000小时标准关照下的输出稳定性,为当时报道的最佳水平。
“在20.3cm²组件上光电转换效率做到24.2%,听起来只是一个数字,但从0.1平方厘米的实验室样品到可量产的模块,我们走了整整三年。”上海交大副教授、钙蓝时代创始人王言博说道。
上海交大副教授、钙蓝时代创始人王言博
“>24%”的稳态认证效率,对钙钛矿行业来说,有着非常特殊的含义。这一革命性突破,标志着钙钛矿作为新型光伏技术,组件效率首次达到晶硅组件量产效率水平,这是钙钛矿光伏技术的里程碑式进展。
简单来说,就是钙蓝时代首次在事实上证明了,钙钛矿在能量转换效率上完全可以与晶硅比肩,再叠加其材料广泛、成本低廉、工艺流程短等优点,钙钛矿终将迎来爆发性成长。
01. 三年,磨一件
2022年,上海交大韩礼元教授、王言博副教授创办钙蓝时代,并迅速获得源来资本、真格基金的天使轮融资。但不久后,光伏行业便遭遇残酷的“晶硅内卷”,当晶硅陷入全行业亏损时,未来“太子储君”的钙钛矿日子也不好过,留给新技术的窗口期不断收窄。
上海交大讲席教授、钙蓝时代首席科学家 韩礼元
王言博表示,任何一个行业都具有其周期性,要尊重科技、行业发展的客观规律,沉下心来揭秘科学问题,解决技术难题,才能穿越周期。钙蓝时代构建了“人才互补-认知进化-高频迭代”的核心能力体系,赋能持续技术攻坚。针对超薄钝化层材料设计与制备、钙钛矿均匀结晶、高效界面层稳定性等难题,集思广益,大胆创新,小心求证,实现了技术的快速迭代。
2025年6月,钙蓝时代将20平方厘米钙钛矿组件的稳态效率提升至24%以上。这一突破不仅刷新世界纪录,更以“无衰减”性能证明了商业化落地潜力;显著加速了钙钛矿技术从“实验室冠军”迈向“电站主力”的进程。
“钙蓝时代,已具备产业化基础。”王言博表示,钙蓝时代以较小的投入,却实现了打破世界纪录级的表现,验证的正是——创新领域的质能方程:E=mc²(创新效能=认知密度×行动速度²)——以时间浓度和思维锐度,将每一分投入的能量裂变为突破性的技术当量。王言博同时透露,钙蓝时代已开启新一轮融资,这次融资的目标是要将成果进一步放大,并进行初步的商业化探索。
“钙钛矿大规模替代晶硅,还需要5年。”王言博预测,钙钛矿光伏行业正处在从实验室迈入产业化的关键阶段。而钙蓝时代再次打破钙钛矿界“世界纪录”,只是行业大变革的开端。
何为钙钛矿电池?
钙钛矿电池是指利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,是第三代新型太阳能电池的代表。和晶硅电池相比,钙钛矿电池具有光电转换效率高、制备工艺流程短、能耗低、可柔性等优势。
02. 巨头围猎下的“缝隙战”
钙钛矿的产业化进程,比很多人预计的要慢一些。
钙蓝时代24%的稳态认证效率,终于证明钙钛矿组件在转换效率上的表现可与晶硅电池媲美,并终将超越晶硅。但王言博依然认为,钙钛矿替代晶硅电池的过程不是一蹴而就的。钙钛矿的产业化,关键在于同时实现高效率、高稳定性与低成本。
从0.1平方厘米到20平方厘米,固然是200倍的放大,但这还不够,20平方厘米仅是新一轮的起点,团队计划在新一轮融资后冲击1000平方厘米级组件。更重要的是,与晶硅相比,目前钙钛矿组件的寿命仍是短板,钙蓝时代将继续进行技术攻关。
钙蓝时代室内光伏:光储用一体化落地灯
尽管王言博觉得,“钙钛矿大规模替代晶硅,还需要5年”,但短期而言,他觉得,钙钛矿的机会恰恰藏在晶硅的“软肋”中,钙钛矿在“缝隙市场”已具备商业化的可能。相比晶硅,钙钛矿在弱光条件下的高效率是其在室内应用的最大优势。钙钛矿凭借弱光高效性、柔性可集成性及低成本制造优势,正重塑室内能源供给模式。钙蓝时代曾做过一个实验,仅靠室内灯光,钙钛矿组件即可点亮台灯,而同等条件下晶硅组件几乎无法工作。“这不是简单的替代,而是开辟全新场景。”
“未来,公司将加速技术研发,推进钙钛矿技术在分布式、光伏建筑一体化、室内光伏等场景的落地,推动传统能源结构向清洁化、低碳化转型。”王言博表示。