鈣鈦礦材料的光生載流子在材料中能“走”接近1000納米的距離。纖納光電的名字就取自這一數字。

不同于字面意思，作為光伏材料的鈣鈦礦，實際是指與鈣鈦礦（CaTiO3）晶體結構類似的“ABX3”化合物?！跋喈斢谝惠v車在不踩油門的情況下能往前跑多遠，跑得越遠說明車的損耗越小、開得越快。同樣的道理，一個電子產生后能在電池材料中擴散多遠，很大程度上決定了它的發電性能?！崩w納光電聯合創始人兼CEO姚冀眾給上海證券報記者打了一個淺顯的比方，來闡釋鈣鈦礦材料之于光電轉化的“效率革命”。

(資料圖)

“纖納在做的事，正是利用這種新興的鈣鈦礦型有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料，來制作性價比更高的光伏組件?！庇靡恢幌笳髦柕娜憬馂踝鳛楣綥ogo，在姚冀眾看來，高效率、低成本、應用場景廣闊構成了這只三足烏的“底座”；而他與顏步一、楊旸三位鈣鈦礦領域的“探路者”，則共同張開了纖納光電向陽而行的“羽翼”。

隨著7月28日，纖納光電從浙江衢州生產基地將首批5000件α組件發往省內工商業分布式鈣鈦礦電站，公司正式敲開了鈣鈦礦光伏的應用大門。姚冀眾欣喜地說，鈣鈦礦商業化藍圖不再是海市蜃樓！

走沒人走過的路

當記者在纖納光電位于杭州未來科技城的辦公室里見到姚冀眾時，他正在一場以光伏為主題的電話會上介紹公司情況。

“鈣鈦礦在2012年就已經展現出很好的光電性能，不過那時候還沒有大規模的應用。機緣巧合下，我慢慢接觸到這種新興材料，并且覺得未來這肯定會是一個大有前景的方向。”姚冀眾說道。

于是，2015年從英國倫敦帝國理工學院畢業后，姚冀眾決定扎根才剛開始商業化探索的鈣鈦礦。拉著同樣從海外學成歸來的顏步一、楊旸，初生的纖納光電開始在無人可仿、無例可循的領域蹣跚起步，在新材料技術與制備工藝的循環創新中摸著石頭過河。

“這條路上我們一直是沖在前端的，每一次創新都覆蓋了從底層的基礎創新到實際商業應用的完整鏈條?！币奖妼τ浾呓忉尩?，“鈣鈦礦材料可以有成千上萬種排列組合，而纖納要做的就是在其中找到兼顧轉換率最優以及適合大規模生產的組合。實際生產中，兩者常會顧此失彼，因此需要不斷試驗和摸索”。

“厚積”終于在2017年迎來“薄發”，纖納光電技術團隊在一年內三破世界紀錄。“2017年2月，我們以15.2%的轉換效率，首次打破了此前由日本保持的鈣鈦礦小組件效率的世界紀錄。”擔任公司CTO的顏步一向記者回憶，當天大家一起吃了一頓火鍋來慶祝。

這樣的“火鍋”，纖納的高管們后面還吃了很多次。2020年底，經太陽能電池效率測試機構日本電氣安全與環境科技研究所（JET）測試認證，纖納光電自主研發的鈣鈦礦太陽能小組件在穩態功率輸出下的效率達到21.4%。這已是公司第7次刷新全球鈣鈦礦組件的最高效率。

過產業化激流

“去年初我們完成了C輪融資，由三峽資本領投。最近又陸續來了不少投資人，聽完我們的介紹都覺得太好了?！闭劶袄w納光電兩年前在衢州正式落地的百兆瓦級鈣鈦礦基地，姚冀眾的語氣難掩驕傲，“這是國內首條真正意義上商業化的鈣鈦礦產線。從實驗室到規?；覀円惶於疾桓宜尚??！?/p>

幾個廠房間來回穿梭，長期駐扎在衢州“盯”生產的顏步一，幾乎沒有停下過奔忙的腳步。他拿起手邊一瓶溶液向記者介紹：“這個像墨水一樣的東西，就是我們用來做鈣鈦礦電池的原料。生產鈣鈦礦電池薄膜的過程類似于報紙打印，我們把‘墨水’涂在基板的表面，最后再涂覆一層隔水隔油的材料，蓋上基板即完成生產?！?/p>

這樣的工藝特性，也賦予了鈣鈦礦電池更為豐富的應用場景?！扳}鈦礦材料不僅可以簡單地印刷在玻璃表面，制備玻璃基底的太陽能電池，還可以印刷在其他材料，比如輕薄柔軟的塑料或者窗簾表面。具備大尺度彎曲能力的電池，得以將自己的觸手延伸至我們隨身的電子設備、日用家電智能設備以及光伏建筑一體化等?！鳖伈揭槐硎?，“與此同時，鈣鈦礦還可以制成彩色和半透明薄膜，從而實現不同的彩色效果?！?/p>

當然，從“豐滿藍圖”走向實際生產的道路并非一片坦途。顏步一坦言：“盡管實驗室里鈣鈦礦電池的理論轉化數據很漂亮，但由于是一種理想化的狀態，它們普遍成本高、面積小，和我們想做的商業化、大面積的鈣鈦礦模組還有很長距離?！?/p>

如何將鈣鈦礦層均勻地涂抹于設備表面？如何突破鈣鈦礦易氧化、不耐高溫、衰減率高、壽命短等技術瓶頸？顏步一給出的回答是：“反復嘗試。我們通過不斷調整材料的配方和引入新的材料體系，來提高商業化鈣鈦礦模組的效率與穩定性。”

從第三方數據來看，纖納光電已獲得全球首個IEC61215穩定性認證及多倍加嚴認證?！俺墒臁⒎€定的商用化能力是我們努力的方向，也是我們競爭的壁壘。”姚冀眾信心滿滿地說。

鈣鈦礦材料的另一核心競爭力在于，其在制造成本和生產流程上的優勢。鈣鈦礦對雜質不敏感，通常98%左右純度的鈣鈦礦就可以用于制造效率超20%的電池。

“在單位能耗上，GW級的晶硅全產業鏈的能耗巨大，鈣鈦礦同樣規模產線的投資規模大概僅是前者的零頭。生產綠色能源的過程，也變得更加綠色?！鳖伈揭槐硎?，這也為鈣鈦礦下一步的大規模發展打下堅實基礎。

關鍵詞：