下一代光伏技术竞赛,正在从电池器件向上游关键材料延伸。钙钛矿-晶硅叠层电池被视作突破晶硅效率天花板的核心路径。但材料稳定性、界面匹配、规模化制造,始终是横亘在产业化面前的几座“大山”。
近日,澳大利亚可再生能源署(ARENA)批复一项为期五年的重大科研项目“高效稳定的钙钛矿/晶硅叠层光伏”,晶灵(宁波)新能源科技有限公司(Jingling Tech)作为唯一材料合作单位,深度参与由新南威尔士大学(UNSW)牵头的这项国际研发,中国钙钛矿材料正式登上海外顶尖叠层技术攻关舞台。

来源:澳大利亚可再生能源署(ARENA)官网
据悉,该项目于今年7月启动,ARENA投入资金630万澳元。项目将依托UNSW独有的电池互连技术,实现钙钛矿、晶硅电池单元分开制备再集成,重点迭代材料配方、界面工程与制造工艺,同步开展实验室测试与户外实证,联合产业伙伴完成中试制造验证。
项目设定明确目标:推动叠层组件效率突破30%,解决产品稳定性痛点,输出可落地的量产工艺,为全球钙硅叠层产线投资提供实证支撑。
“钙硅叠层走向市场,上游材料需要重点保障产品纯度与批次稳定性。不少团队在器件端取得很高效率,但材料端的量产供给与海外实证经验,是需要补齐的一环。”晶灵科技创始人吕俊博士表示。
作为国内钙钛矿上游材料领域快速崛起的科创企业,晶灵科技的核心竞争力,正是完成了从实验室粉体材料到规模化稳定供货的跨越。该公司核心钙钛矿吸光层微晶材料纯度达到99.9999%,年产能达数吨,已经向行业头部客户实现批量常态化供应,产品覆盖吸光层微晶材料、电子传输层材料两大核心品类。

钙钛矿晶体材料。
国内层面,晶灵科技正在通过多轮产业战略合作,串联起国内钙钛矿产业上下游。
今年5月,晶灵科技与全球钙钛矿器件领域的标杆企业仁烁光能签署战略合作协议,双方将围绕微晶、富勒烯等关键材料联合攻关,共建联合研发中心,不仅聚焦地面光伏应用,还将共同布局太空光伏赛道,推动钙钛矿技术向空天能源场景落地,助力国家能源强国、航天强国战略落地;
8月,晶灵科技顺利取得ISO 9001质量管理体系认证,认证范围覆盖钙钛矿电池材料研发与生产,意味着企业研发生产全流程管理体系达到国际通行标准;
9月,晶灵科技再度牵手著名央企平台中节能太阳能科技(镇江)有限公司。双方将针对钙钛矿稳定性、高效性、规模化制备的行业共性难题开展联合技术攻关,推动钙钛矿关键材料产业链实现自主可控。除技术协同之外,双方还计划联合培养高端技术人才,为行业长期发展储备智力资源,探索钙钛矿在特殊场景下的商业化路径。

项目签约现场。
技术端,晶灵科技已经在多个前沿赛道拿到权威认证的世界纪录——
去年年中,晶灵科技宽带隙半透明钙钛矿模组刷新全球纪录。经权威认证,器件光电转换效率分别达到16.55%(小面积)与15.55%(100cm²大面积)、透过率29.76%、光利用率LUE>5.4,三项核心指标全球领先,兼顾发电效率、透光率,为面向建筑幕墙、智能温室、汽车天窗等BIPV场景打开想象空间。
去年年底,其联合浙大宁波理工学院开发的5×5cm²柔性全无机钙钛矿模组,经国家光伏产业计量测试中心认证,转换效率达到18.2%,刷新全球同类模组最高纪录。全无机钙钛矿拥有更强抗辐照、耐极端高低温性能,是低轨卫星太阳翼极具潜力的技术路线,该公司相关卫星搭载项目已经进入落地筹备阶段,有望实现产品太空在轨验证。
从商业背景看,这家宁波科创企业已经完成天使轮融资,宁波天使基金、北仑地区基金均为股东。资本加持下,该企业持续扩产,加速多场景技术落地。依托宁波完善的新材料产业配套,该公司快速完成产线搭建,实现从科研成果到商用产品的转化。
“钙钛矿是中国光伏巩固全球领先优势的关键赛道。材料是整个产业的地基,既要扎根国内产业链,也要参与全球的技术验证。”吕俊博士表示,未来,公司将持续迭代钙钛矿关键材料,推进空天光伏、建筑光伏等场景落地,冲刺全球钙钛矿材料领军企业,助力新能源产业低碳转型。
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