纤纳光电的生产车间
纤纳光电生产的钙钛矿-晶硅叠层组件
商报记者 骆伊莎
当下爆火的各类AI应用，不仅掀起了世界范围内的技术革命，也让能源消耗问题再度成为社会各界关注的焦点——英伟达创始人黄仁勋曾在公开演讲中指出：“我们不能只想着算力，还需要更全面地考虑能源消耗。”OpenAI创始人山姆·奥特曼也表示，人工智能将消耗比人们预期更多的电力，未来的发展需要能源突破。
面对日益凸显的能耗问题，要如何应对？杭州纤纳光电科技有限公司给出的答案是：钙钛矿技术。“目前晶硅技术仍是光伏行业的主流，但随着晶硅电池的效率逐步接近上限，钙钛矿一定是未来光伏发电实现高性价比的主流。”
科技之眼
将“概念材料”带上生产线
去年11月，位于丽水市松阳县附近的钙钛矿光伏项目成功并网，开始向电网输送清洁电力。作为全球规模最大的钙钛矿地面光伏项目，其总装机量达8.6兆瓦（MW），每年可为国家节约标准煤3224.3吨, 减少温室气体二氧化碳排放约8041.2吨。这一突破性成果，是纤纳光电深耕钙钛矿技术10年后的结晶。
“2015年纤纳光电成立时，晶硅技术在光伏发电领域的地位已经相当稳固，而钙钛矿还只是实验室里的‘概念材料’。尽管这种材料具备原料丰富、成本低廉、生成工艺环保等优势，仍被业内质疑效率不高、稳定性低，缺乏示范应用。”纤纳光电联合创始人姚冀众说，但他就是相信，随着晶硅技术无法突破能耗高、成本攀升等瓶颈，钙钛矿会是下一代光伏技术的“接棒者”。
一项新型科技的落地，需要从科学化、工程化两方面推进。姚冀众带领团队一边从科研上提升钙钛矿组件的转化率，一边研究量产工艺。
“我们完成了多个维度的技术攻关，比如在业内独创了高水氧阻隔封装工艺，能够锚定迁移离子，显著提升组件的光热稳定性和使用寿命。”姚冀众介绍，截至目前，纤纳光电已拥有350余项完全自主知识产权专利。企业12次登上钙钛矿组件光电转换效率世界纪录表，5次蝉联“太阳电池中国最高效率”钙钛矿单结领域冠军。一组与晶硅电池的对比数据更能呈现纤纳光电多年来的研发成果：早期钙钛矿太阳能电池转换效率极低，仅有3.8%，远低于当时晶硅电池的25%—26%；如今，纤纳光电研发的钙钛矿电池实验室转化率达到了27%，已非常接近晶硅电池所能达到的效率上限。
2022年，纤纳光电建成全球首条百兆瓦生产线，意味着实验室里的样品终于可以变成真实量产的产品。“这条生产线年产钙钛矿单结组件100兆瓦（MW），除此之外，我们建设的另一条钙钛矿吉瓦（GW，是MW兆瓦的1000倍）级量产线也已完工，在预备投产中。”姚冀众说。
在应用方面，这两年，纤纳光电落地了多个“全球首个”钙钛矿光伏项目。如在内蒙古库布其沙漠建设了全世界第一个钙钛矿地面集中式光伏1MW项目，被中央五部委列入绿色低碳推广目录；打造了全世界第一个钙钛矿分布式光伏项目、第一个钙钛矿地面集中式光伏项目、第一个钙钛矿水面光伏项目等。
创新之翼
探索光伏电池新的技术路线
近年来，随着钙钛矿技术日趋成熟，钙钛矿也被看作是光伏行业的“新势力”，吸引了众多“玩家”入场。据姚冀众回忆，纤纳光电当初成立时，业内几乎找不到同行。短短数年，国内钙钛矿企业已多达六七十家。“竞争越来越激烈，这是行业向上的表现。身处其中，我们只能保持清醒——如何推动这项技术更好地发展，带领整体光伏行业实现突破。”在他看来，纤纳光电的核心竞争力就是创新。
据了解，在2023年举行的中国光伏行业大会之钙钛矿与叠层电池产业化发展研讨会上，姚冀众首次提出了钙钛矿产业化“稳效协同”的发展理念。其中，“稳”指稳定性，“效”指效率。他表示，这一理念旨在强调，在钙钛矿技术进步过程中，要同时关注产品稳定性和效率提升，以保障市场端的用户体验，实现钙钛矿光伏技术的可持续发展。
基于“稳效协同”，纤纳光电不断推进钙钛矿组件在稳定性和使用寿命上的技术攻关，开拓产品的生存空间。“除了大家已经看到的地面光伏项目，未来我们的产品还可以用在太空中，因为钙钛矿很轻，是传统晶硅材料厚度的三百到五百分之一。”姚冀众说道。值得一提的是，为了最大限度开发钙钛矿在光伏领域的潜能，其还开始将眼光瞄准钙钛矿晶硅叠层技术路线。
去年底，纤纳光电推出了一款钙钛矿-晶硅叠层产品，并成功出货至三峡能源光伏示范项目。这是全球首次实现四端子钙钛矿-晶硅叠层组件的商业化应用。据姚冀众介绍，该款钙钛矿-晶硅叠层组件的光电转换效率达到了25.4%，与市场上最先进的晶硅电池组件相同。“晶硅电池的效率终点，只是叠层电池的效率起点。”他表示，将钙钛矿技术与最新的晶硅技术结合，未来叠层组件效率有望达到30%—35%，这是“1+1>2”的双赢。“接下来，纤纳光电会着力研发更多叠层产品，相信这也是未来光伏产业发展的一大趋势。”
改革之问
记者：党的二十届三中全会将“强化企业科技创新主体地位”列为“深化科技体制改革”的重要内容。如何理解民营企业在科技创新中的作用？
纤纳光电：民营企业在科技创新中扮演着重要角色，国家对民企推进科技创新也越来越重视。对于纤纳光电来说，我们所处的光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向，也是我们国家具有国际竞争优势的战略性新兴产业。我们要把政府的支持进一步转化为创新的动力，不断加大研发投入，持续攻关新技术，为下一代光伏技术的发展作出积极贡献，推动下一代光伏技术落地更多场景。