“追光”路上，只爭朝夕

　　“24.2%!”至今，我依然清晰記得這個數字和它誕生的不易。這個數字是當時我和團隊制備的大面積疊層電池的光電轉換效率，相關成果不僅在能源科學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錄表的疊層太陽能電池成果。

　　我們都知道，“雙碳”目標是重大戰(zhàn)略決策。發(fā)展清潔低成本的太陽能光伏發(fā)電，是促進產業(yè)綠色化的重要方式，是實現“雙碳”目標的技術保障。我的研究關注鈣鈦礦光伏疊層電池技術的突破，鈣鈦礦比傳統(tǒng)晶硅太陽能電池有更高的光電轉化效率;疊層光伏技術比傳統(tǒng)的單層光伏電池有更好的靈活性和適應性。

　　在光伏電池的眾多技術指標中，光電轉化效率格外重要。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，光伏技術才有可能走進千家萬戶，才有可能在能源市場上與化石能源進一步“分庭抗禮”。

　　四年前，鈣鈦礦疊層光伏電池做到24.2%的光電轉化率并不容易。我研究的疊層光伏技術，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”在實驗室，帶著近20人的團隊花了整整一年多時間，終于初步實現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%的轉化率獲得了國際權威機構的認證。我和團隊成員們一鼓作氣，趁熱打鐵。在接下來的四年里，26.4%、28%、29.1%、30.1%……實驗數據不斷刷新著世界紀錄。到現在，我和團隊共有七項疊層電池的世界紀錄被收錄，其中有五項是對自己成果的超越。

　　不斷刷新轉化效率的同時，我并沒有忘記我的初心是希望光伏技術能在更多場景中使用，真正走進千家萬戶。2023年，我們主導建設的全球首條全鈣鈦礦疊層光伏組件研發(fā)線正式投產;2024年1月，完全自主設計、設備構成實現100%國產化的150MW鈣鈦礦光伏組件項目投入量產。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、可穿戴設備、空間探索甚至地面光伏電站上獲得廣泛的應用。每當想到這里，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