钙钛矿太阳能研究从实验室纪录走向资金与量产
本周钙钛矿太阳能研究的动向出现在融资和建厂计划里,而不只是效率纪录。比利时衍生公司 Noak 于 11 月 2 日宣布融资 500 万欧元,推动钙钛矿硅叠层电池走向量产。
钙钛矿太阳能电池多年来一直是实验室里的稀罕物,还带着稳定性问题。本周,资金和制造的话题同时到来。11 月 2 日,imec 衍生公司 Noak 表示已融资 500 万欧元,用于扩大钙钛矿硅叠层技术的规模,据 pv magazine Global 报道。
按能源行业的标准,这轮融资规模不大。但它传递的信号并不小。
Noak 是从比利时研究机构 imec 分拆出来的公司。它研究的是在硅层之上叠加钙钛矿层的叠层电池。这种结构是该技术主要的商业化方向。单靠硅已接近其实际效率上限。钙钛矿顶层可以吸收硅浪费掉的蓝光波段。这笔资金意在把工作从实验室级器件推进到更接近生产的状态。pv magazine Global 于 11 月 2 日报道了 500 万欧元这一数字。Electronics Weekly 和 New Electronics 于 11 月 3 日报道了同一轮融资,Mercomindia 给出的金额是 560 万美元,这是同一欧元数字换算后的结果。
实验室结果到底说了什么
支撑这些商业化期望的研究基础仍在推进。过去一周,期刊和预印本服务器上出现了关于缺陷钝化、锡基钙钛矿和叠层稳定性的工作。近期标题指向几条线索:两性离子不只是缺陷钝化剂;一个锡钙钛矿电池在模型引导下重新设计后达到 10.76%;一种去除锂的工艺延长了电池寿命。
这些结果都不是产品。但它们对应着决定钙钛矿能否真正大规模出货的两个问题:效率和衰减。一个创下纪录却在几个月内失效的电池是一篇论文,不是一块组件。
在稳定性方面,近期标题包括柔性电池在 1044 小时高温高湿测试后仍保持 92.5% 的效率。另一些电池经受 1000 小时极端高温,仍保持 95% 的效率。这些是实验室压力测试,不是现场数据,测试条件与数字同样重要。不过,一千小时与几年前让研究人员担心的几百小时,已经不是同一个话题。
在效率方面,标题包括一种成簇发光的分子把电池效率推过 26%。还包括一个计算机设计的分子家族 P3CPenT,指向更好的钙钛矿材料。一个模拟的无铅双层电池在纸面上达到 28.5%;一项由格罗宁根大学牵头的研究把锡铅钙钛矿电池做到 25.86%。模拟结果和实测结果混在同一场讨论里,这对快速浏览的人来说是个问题。真正算数的是实测的那些。
为什么叠层是商业化路径
钙钛矿硅叠层的理由很直接。硅电池正接近其理论天花板,而行业已经拥有吉瓦级的硅制造能力。在顶部加一层钙钛矿,可以在不更换整条产线的情况下提高同一片硅片的输出。这就是 Noak 专注叠层比又一个单结纪录更重要的原因:它契合现有的工厂。
障碍同样具体。钙钛矿层对湿气、热量和电压应力敏感。叠层还多一层麻烦:顶层电池必须和下面的硅一样,经受住数十年的户外寿命。从一平方厘米放大到整块组件,会改变均匀性和缺陷密度的物理规律。Noak 融到的 500 万欧元是应对这些问题的早期资金,而不是问题的解决方案。
独立的工作正从不同角度攻同一批问题。Tech Xplore 于 11 月 2 日报道了一个结合人工智能和快速成像来改进钙钛矿制备的机器人平台,针对的是可重复性问题。人手做出的薄膜不一致,机器则好一些。Asia Research News 在同一天报道了同样的机器人与人工智能角度。Nanowerk 于 10 月 30 日报道了一种盐辅助晶体生长方法,针对的是晶体层面的薄膜质量。pv magazine Australia 于 10 月 28 日报道了一种无酸熔盐法,可从太阳能电池中回收 94% 的银,这关乎报废处理。如果钙钛矿要作为清洁技术出售,而不是变成新的废物流,这一点很重要。
资金不只在欧洲
钙钛矿研究并不局限在一个大洲。近期标题包括汉阳大学 6 月报道的用于太空、水下和其他极端环境的钙钛矿电池工作。标题里还提到市场研究中的一项 4 GW 商业化合作。这些是较早的内容,应当作背景看待。但它们显示了正在探索的应用范围:屋顶、卫星,以及传统组件难以胜任的地方。
太空是反复出现的主题。韩国公司 Flexell Space 正在开发基于 CIGS 和钙钛矿的太阳能电池。它已与新加坡的 Satoro 签署协议,开展两次在轨演示任务,一次在 2027 年,一次在 2028 年,各自搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号发射,SpaceNews 于 10 月 28 日报道。该公司此前在韩国的 KSLV-II 上执行过两次演示任务,分别在 2025 年 11 月和 2026 年 10 月。与屋顶市场相比,太空太阳能是个小市场,但它是有用的试验场。如果一块钙钛矿电池能经受住发射和辐射,那说明了一些关于坚固性的问题。
地面市场才是规模所在。德国最近一次屋顶太阳能招标在 143 个项目中授予 288 MW,容量加权平均电价为每千瓦时 0.0967 欧元,联邦网络局于 11 月 3 日表示,据 pv magazine Global 报道。这一价格略低于每千瓦时 0.10 欧元的上限。这是任何新电池技术都必须跨过的基准。一块每瓦成本高于市场价的叠层电池卖不出去,效率再好也没用。
什么才算进展
实验室纪录与工厂产线之间的差距,以年计,也以失效模式计。对钙钛矿来说,问题很清楚。电池能否经受湿热和循环?组件放大后能否保持效率?制造工艺能否控制得足够严格以避免缺陷?近期的研究项目回答了其中一部分问题,但都是分开回答的。没有哪一篇论文同时回答这三个问题。
Noak 的融资是在押注叠层路线能足够快地降低风险,从而吸引下一轮。公司没有披露量产时间表,pv magazine Global 的报道也没有给出。这一缺失值得注意:500 万欧元的一轮融资是起点,不是时间表。
更大的背景是处于价格压力下的太阳能行业。天合光能报告 2026 年前九个月净亏损 194000 万元人民币(28500 万美元),营收为 4798000 万元人民币。据 pv magazine Global 于 11 月 3 日报道的一份公告,该公司正就将其跟踪支架业务 51% 至 70% 的股权出售给深圳南山热电进行谈判。当现有厂商在亏钱时,新电池技术的门槛就抬高了。钙钛矿必须更便宜或更好,最好两者兼具。
还有政策背景。在美国,2025 年 7 月签署的 One Big Beautiful Bill Act 缩短了风电和太阳能项目申请投资税收抵免和生产税收抵免的时限。据 Canary Media 于 11 月 3 日发布的一份论坛报道,多数情况下项目需要在 2027 年底前投入运营。税收抵免的不确定性影响的是需求侧,不是实验室,但它决定了哪些技术能拿到资金。
目前,钙钛矿的故事是一个个渐进的步骤:这里一轮融资,那里一个稳定性结果,期刊上发表一种制造方法。最重要的那一步,一块能在户外存活数十年、价格有竞争力的叠层组件,还没有被宣布。在它出现之前,纪录和融资都是承诺,而这个行业以前听过承诺。
资料来源
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