【編者按】十年前，《科學》（Science）雜志評選2013年十大突破，新型太陽能電池材料鈣鈦礦制成的電池入選。它具備效率高、成本低、制造工藝簡單、光譜吸收范圍廣等優(yōu)勢，一夜之間成為行業(yè)關注焦點。

2016年，國內迎來鈣鈦礦電池創(chuàng)業(yè)元年。到2022年下半年，鈣鈦礦電池已經(jīng)成為大熱賽道，但在經(jīng)歷奧聯(lián)電子“履歷門”事件后熱度降溫。資本大量涌入下，行業(yè)亟需理性態(tài)度。在技術上，鈣鈦礦電池存在多條各有優(yōu)劣的技術路線，面臨壽命、穩(wěn)定性、大面積應用時的效率損失等痛點，很多原始創(chuàng)新仍然出自國外。

近期，鈣鈦礦領域多位學術界和產業(yè)界人士向澎湃科技（m.dbgt.com.cn）回溯了鈣鈦礦電池的冷與熱，提出推進產業(yè)化的理性思考。澎湃科技特別推出“探路鈣鈦礦”專題，敬請垂注。

麥耀華教授在廣東省政協(xié)會議上發(fā)言。

20多年前研究硅基薄膜太陽能電池時，整個領域一年發(fā)表的論文數(shù)量200篇左右。暨南大學新能源技術研究院院長、廣東脈絡能源科技有限公司創(chuàng)始人麥耀華沒有想到，如今鈣鈦礦太陽能電池領域的論文每天像潮水一樣涌來，直呼“根本讀不完”，面對一些重復性的科研工作，他呼吁真正的原始創(chuàng)新要解決產業(yè)化遇到的關鍵技術問題。

麥耀華曾任保定天威薄膜光伏有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人和首席技術官，2013年中國光伏產業(yè)進入低潮期后，他轉型學術，研究鈣鈦礦太陽能電池。2016年加入暨南大學并組建新能源技術研究院。6年后再次踏入產業(yè)界，成立脈絡能源，推動鈣鈦礦電池產業(yè)化。日前，麥耀華對澎湃科技（m.dbgt.com.cn）表示，鈣鈦礦電池是一個好技術，遺憾的是很多原始創(chuàng)新出自國外。中國需進一步加強技術開發(fā)，要改變高?？己梭w系，進一步“破五唯”，扭轉工科考核理科化的趨勢。鈣鈦礦電池制造設備必須走國產化之路，給國內設備廠家更多機會和耐心，培養(yǎng)國內供應商。

不成為企業(yè)的“技術部”，不做不能產業(yè)化的研究

麥耀華研究了20多年太陽能電池，1999年在南開大學攻讀碩士時開始研究硅基薄膜太陽能電池，2006年拿到博士后學位后，前往荷蘭烏特勒支大學做博士后，研究硅基異質結太陽能電池。2007年，中國光伏產業(yè)如火如荼，大量企業(yè)投入到光伏產業(yè)化的大潮中。中國兵器裝備集團公司旗下保定天威集團有限公司的董事長在歐洲見到了麥耀華團隊，邀請他回國創(chuàng)業(yè)。2008年1月，麥耀華回國聯(lián)合創(chuàng)辦保定天威薄膜光伏有限公司，推動非晶硅/微晶硅疊層太陽能電池產業(yè)化。

由于歐美對中國光伏產品實施“雙反”（反傾銷、反補貼），2013年，中國光伏產業(yè)進入低潮期，天威集團母公司退出光伏產業(yè)后，麥耀華離開了天威薄膜光伏公司，轉型學術界，全職加入河北大學，開啟了新興光伏技術鈣鈦礦太陽能電池研究之路。2016年，他回到老家廣東，進入暨南大學，組建新能源技術研究院，研究院聚焦碲化鎘（CdTe）薄膜太陽電池、鈣鈦礦電池和鋰離子儲能電池等研究項目。

剛回到暨南大學，科研經(jīng)費充足，朋友們建議麥耀華延續(xù)過去的研究，做硅基異質結太陽能電池。當時已有企業(yè)在推動異質結太陽能電池產業(yè)化，“企業(yè)開始產業(yè)化之后，他們就不再那么需要高校研發(fā)團隊了?！丙溡A不想成為企業(yè)的“技術部”，做些企業(yè)花點功夫就能做的事，而是想在技術上領先企業(yè)一步甚至幾步，最終他放棄了硅基異質結太陽能電池的研究方向，轉向鈣鈦礦電池?！安蛔霾荒墚a業(yè)化的研究”也是麥耀華的研究定位之一，“鈣鈦礦電池領域有不少容易發(fā)文章的點子，但明顯難以產業(yè)化和降成本?！丙溡A放棄不能產業(yè)化的研究方向，聚焦大面積、高效率、高穩(wěn)定性的有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池及組件研究主題。

隨著鈣鈦礦電池轉換效率和穩(wěn)定性的提升，鈣鈦礦電池進入產業(yè)化階段。第一次創(chuàng)業(yè)時，麥耀華從“高大上”的課題研究回歸到成本、管理等瑣碎細節(jié)問題，他對這樣的現(xiàn)實落差已經(jīng)適應。出于產業(yè)化的情結和科研成果要應用到千家萬戶的目標，2022年8月，麥耀華再次踏入產業(yè)界，成立脈絡能源，推動鈣鈦礦電池產業(yè)化，首先聚焦單結鈣鈦礦電池技術路線，2025年以后建設鈣鈦礦疊層電池中試生產線。麥耀華介紹，脈絡能源瞄準地面用光伏電站市場，大面積鈣鈦礦組件轉換效率超20%，計劃今年底建成100兆瓦大面積鈣鈦礦電池生產線。

除了開發(fā)大面積地面用鈣鈦礦光伏組件，在暨南大學，麥耀華團隊也在研究用于室內光能采集的鈣鈦礦電池。當前，室內物聯(lián)網(wǎng)傳感器廣泛應用于智慧工廠、智能家居、智能箱包，傳感器等低功耗電子器件用電可使用鋰電池或干電池，但傳感器一多，換電或充電工作就變得繁瑣。對于能耗較低的傳感器節(jié)點，更好的用電方式是免充電的無線纜解決方案，因此可以在室內環(huán)境中尋找能量。光能是室內廣泛存在的能量，室內光伏電池可以采集環(huán)境中的光能并轉變成電能，提供不間斷的電能供應。室內通常沒有高溫、高濕、紫外光，環(huán)境相對溫和，由于弱光性能突出，鈣鈦礦電池成為室內光能采集的新選擇。麥耀華表示，鈣鈦礦電池的室內光電轉換效率超過40%，是傳統(tǒng)太陽能電池轉換效率的3倍以上。目前團隊研發(fā)的小面積鈣鈦礦電池轉換效率已達44.72%，組件轉換效率已超43%。

鈣鈦礦電池將成光伏競爭主戰(zhàn)場，給設備廠家更多耐心

2022年，全國風電、光伏發(fā)電新增裝機突破1.2億千瓦，連續(xù)3年突破1億千瓦，再創(chuàng)歷史新高。風電、光伏發(fā)電量首次突破1萬億千瓦時，達到1.19萬億千瓦時、同比增長21%，占全社會用電量的13.8%，接近全國城鄉(xiāng)居民生活用電量。我國生產的光伏組件、風力發(fā)電機、齒輪箱等關鍵零部件占全球市場份額70%。

“中國光伏產業(yè)已經(jīng)是全世界最優(yōu)秀的了，很多環(huán)節(jié)的市場占比達到80%以上，晶硅太陽能電池里幾乎沒有設備是從國外進口的，國內都可以解決?！丙溡A認為，鈣鈦礦電池未來會成為中國同歐美日等國家光伏競爭的一個主戰(zhàn)場，“如果他們要在碳中和產業(yè)上分一杯羹，就必須重建自己的光伏產業(yè)，做好鈣鈦礦電池?！?/p>

“如果要保證我們在鈣鈦礦電池領域再次勝利，首先必須加大技術研發(fā)投入。鈣鈦礦電池是一個好技術，但遺憾的是，很多原始創(chuàng)新是由外國人做得出來的，中國還需要進一步加強技術開發(fā)?！丙溡A表示，在鈣鈦礦電池領域，高校研究所做出了諸多原始創(chuàng)新。但研究工作不應只為發(fā)表論文，還要面向產業(yè)化。他呼吁要改變高校考核體系，進一步“破五唯”（唯論文、唯帽子、唯職稱、唯學歷、唯獎項）。同時扭轉工科考核理科化，改變“重論文輕實踐”的評價機制，“鈣鈦礦領域已經(jīng)發(fā)表了太多論文。我做硅基薄膜太陽能電池研究的時候，整個領域一年才發(fā)表200篇左右的文章，只要我愿意，我可以把每篇文章都讀完。但鈣鈦礦電池完全不同，文章太多，每天都像潮水一樣涌過來，根本讀不完。”

其次，鈣鈦礦電池制造設備必須走國產化之路。麥耀華表示，目前用于鍍膜的狹縫涂布設備和蒸發(fā)設備還需要進口。盡管國內也有自己的蒸發(fā)和涂布設備，但和國外設備相比，還存在性能上的差距。如果依賴國外昂貴的設備，難以降低成本，也難以在市場中占主導地位?！昂芏鄧a涂布設備以前是為鋰電池產業(yè)做配套的，現(xiàn)在用在鈣鈦礦電池領域，希望設備一買回來就能夠滿足要求是不現(xiàn)實的。所以需要企業(yè)的支持，給國內設備廠家更多機會和耐心，培養(yǎng)好國內供應商。如果不給國產設備機會，國產設備就沒有改進的可能?！?/p>

麥耀華表示，“國產設備商并不是制造能力不行，只是沒有經(jīng)驗、不懂工藝，不知道要做成什么樣子。所以我們要告訴國產設備供應商非常明確的技術指標和解決方案。”他也表示，現(xiàn)在已經(jīng)有很多企業(yè)在開發(fā)國產設備，他相信未來國產裝備有機會做得更好。