□ 本报通讯员 胡天河
在光伏产业向高效、低成本方向不断迭代升级的浪潮中,钙钛矿电池凭借卓越性能成为备受瞩目的“潜力股”。
钙钛矿电池具备超强吸光能力,光电转换效率理论值高达45%,远超晶硅电池29.4%的理论效率极限,这一突破意味着它能在相同光照条件下产出更多电能,有效降低度电成本,为光伏产业高质量发展开辟新路径。
但你或许想不到,这项前沿的技术,竟与大家熟知的煎饼果子有着异曲同工之妙。
从结构来看,钙钛矿电池的五层架构恰似层层叠加的煎饼,层次清晰且各司其职——
最底层的透明导电玻璃基底,如同承载煎饼的餐盘,既起到稳固支撑作用,又能保障阳光顺利穿透;
往上铺设的空穴传输层,形似煎饼的饼皮底层面,核心职责是高效传输带正电的空穴;
中间的钙钛矿吸光层是电池的“灵魂核心”,仅几百纳米的厚度却能精准捕捉阳光,将光能快速转化为电子和空穴,如同煎饼中提味增香的灵魂酱料,其配方优劣直接决定电池的发电效率与稳定性;
吸光层上方的电子传输层,好比煎饼里不可或缺的薄脆,专门负责输送带负电的电子;
最顶端的金属电极则像煎饼的饼皮表层,与底层基底形成闭环,让电子和空穴有序流动,最终形成持续稳定的电流。
钙钛矿电池的制作流程,更是将“摊煎饼”的逻辑贯穿始终,五步即可完成核心工序——
第一步“洗锅备料”,对导电玻璃基底进行精细清洗,去除表面杂质,确保基底洁净平整。
第二步“摊制底皮”,将液态空穴传输材料均匀涂布在基底表面,经处理后形成平整的空穴传输层,如同摊开面糊,做出均匀的煎饼底皮。
第三步“涂抹核心酱料”,将精心调配的钙钛矿材料均匀覆盖在空穴传输层上。这一步是技术关键,各企业“专属配方”的差异,直接影响电池性能。更值得一提的是,钙钛矿材料可像酱料般柔性涂抹,适配多种载体,突破了传统晶硅电池刚性结构的应用局限。
第四步“添加关键配料”,铺设电子传输层,确保电子能高效传输,如同给煎饼加上薄脆,补齐核心口感。
第五步“裁切封装”,通过化学工艺在表层制作金属电极,再用激光进行3-4次精准裁切,将多个子电池串联提升电压,最后完成封装,一款性能稳定的钙钛矿电池便正式“出炉”。
从地方特色美食,到大众生活的经典美味,煎饼果子正被越来越多的人喜爱,而钙钛矿电池,从实验室研发到兆瓦级项目落地,也正一步步从前沿技术走向产业化应用。
三峡集团率先投身钙钛矿光伏技术研发,2023年11月在内蒙古鄂尔多斯建成全球首个商用兆瓦级钙钛矿地面光伏项目,2025年联合多方建成国家能源钙钛矿光伏技术重点实验室,持续推动行业技术发展。相信这款兼具高效性能与趣味逻辑的光伏新势力,必将在能源转型浪潮中发挥更大价值,助推光伏产业迈向高质量发展新阶段,为绿色能源事业注入强劲动力。