里程碑！这种材料迎来产业化第一枪，全球首个钙钛矿光伏地面电站开工

2月15日，浙江省衢江区钙钛矿集中式光伏电站一期项目暨全球首个钙钛矿地面光伏电站开工仪式在后溪镇举行。衢江区钙钛矿集中式光伏示范电站一期项目占地约250亩，装机容量12兆瓦，计划总投资6000万元，是全球首个钙钛矿地面光伏电站。

一直以来，钙钛矿光伏电池被誉为水论文的神器，养活了一大批实验室，有网友戏称“思路不清晰，加点石墨烯。投稿不顺畅，涂点钙钛矿。”甚至有人断言钙钛矿是“科研灌水热门课题方向！毫无工业价值！”据统计，2020年，钙钛矿发表了一共17篇Nature和Science。

但实际上，钙钛矿是一个非常值得研究的体系。钙钛矿是指一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO₃ ，此类氧化物最早被发现，是存在于钙钛矿石中的钛酸钙(CaTiO₃)化合物，因此而得名。钙钛矿结构的化学通式为ABX₃，由于此类化合物结构上有许多特性，在材料相关方面应用及研究甚广。

钙钛矿的第一篇文章是2009年横滨大学宫坂组发布。当时这个系统的光伏发电效率可以做到2%～3%。而钙钛矿之所以吸引人，是因为钙钛矿的最高效率已经达到29%左右。而传统的硅基电池（以及化合物半导体基太阳能电池），从1960年代到现在做了60年，最高效率也就28%左右。钙钛矿的厉害，就在于不到10年，就走了传统电池60年的路。而这主要得益于钙钛矿电池的分子具有非常好的光吸收性能。更难能可贵的是，钙钛矿所需的原材料储量丰富，制备工艺简单且可以采用低温、低成本的工艺实现高品质的薄膜。

看起来如此优秀的一种材料为何被认为缺乏工业价值？这主要是由于其结构脆弱，在外力作用下容易碎裂，也无法耐受高温和高湿度（遇水分解），还有一定的毒性和污染，不符合太阳能电池长期户外运作的要求，以上因素使得钙钛矿电池的产业化受到巨大的限制，可能性和成功率也非常低。

全球首个钙钛矿光伏地面电站项目的开工标志着光伏行业最令人期待的新一代钙钛矿技术迈向了成熟，有望成为全球光伏行业的里程碑和新开端。

此项目的建设单位纤纳光电成立于2015年，创立初期以钙钛矿新材料研发、钙钛矿电池效率提升为研究重点，之后围绕着钙钛矿批量生产、组件稳定性等商业化核心研究展开探索，建有全球首个钙钛矿生产基地，首条100MW规模化产线。相关产品包括大面积高效钙钛矿组件、钙钛矿彩色光伏组件、钙钛矿轻质组件和叠层组件等多个产品系列，应用范围覆盖地面电站、工商业电站、建筑光伏一体化等集中式、分布式和低碳多能互补场景。

2017年12月27日，杭州纤纳光电公司宣布其钙钛矿太阳能微组件经过美国Newport认证，效率达到17.4%，这一结果打破了该公司此前保持的效率记录。目前纤纳光电已7次刷新钙钛矿组件光电转换效率的世界纪录，经权威太阳能电池效率测试机构日本电气安全与环境科技研究所（JET）测试认证，纤纳钙钛矿太阳能小组件在稳态功率输出下的效率达到21.4%，19.32cm²。还是全球首家且唯一一家获得钙钛矿组件稳定性测试报告的机构。