打造示范項目，建設重點實驗室，鍛造通用技術及試驗檢測平臺，推動產學研協同創新——

青島：讓鈣鈦礦太陽能電池加速“變現”

前不久，青島北岸產業投資控股有限公司115kWp鈣鈦礦分布式光伏示范項目在城陽建成投運。這是全省首個鈣鈦礦多技術應用、多場景融合的示范項目，項目直流側裝機容量達115kWp，今年預計將輸送超過300萬kWh的綠色電力，減少二氧化碳排放2465噸。

被稱為光伏“終極者”的鈣鈦礦太陽能電池，是一種新型化合物薄膜太陽能電池，具有高效率、低成本等優勢。統計數據顯示，晶硅電池的理論效率為29．4％，單結鈣鈦礦電池理論效率為33％，鈣鈦礦／硅疊層電池理論效率可達45％－50％。

經過十幾年基礎研究和產業化探索，鈣鈦礦太陽能電池已經到了產業化前的關鍵“窗口期”。率先實現其產業化生產、規?；瘧茫堑貐^綠色能源產業發展的關鍵抓手。

當前，青島正加快建設“10＋1”創新型產業體系，要實現2027年綠色能源產業規模達到500億元的目標，鈣鈦礦電池就是重點發力的細分賽道之一。

通過打造示范項目、建設重點實驗室、鍛造通用技術及試驗檢測平臺、推動產學研協同創新等方式，青島正在讓鈣鈦礦太陽能電池相關技術從實驗室邁向場景化應用，率先實現“變現”。

青島貢獻全省42％的鈣鈦礦相關專利

山東新能源裝機量居全國第一，但是產業鏈還不夠強大。大力發展鈣鈦礦太陽能電池，是全省實現新能源產業發展換道超車的關鍵。搶抓機遇，去年初，山東發布全國首個鈣鈦礦電池專項支持政策，推動鈣鈦礦產業發展。

而省科技廳等部門牽頭印發的《關于推進鈣鈦礦太陽能電池產業發展的實施方案》也提出，今年要實現鈣鈦礦太陽能電池產業創新能力顯著提高，在大面積、高光電轉換效率、長壽命等方面取得長足進步，具備規?；ò費W級）制備高效率、平米級鈣鈦礦太陽能電池組件的能力。該方案還明確，到2027年，鈣鈦礦太陽能電池產業布局持續優化，形成具有較強協同效應的鈣鈦礦太陽能電池“材料－設備－電池－組件”全產業鏈條，具備大規模（GW級）制備高效率、平米級鈣鈦礦太陽能電池組件的能力，與電力、建筑等行業融合的市場機制、商業模式日趨成熟，成為推動能源產業轉型升級的重要支撐。

青島要發揮龍頭引領作用。來自青島市科學技術信息研究院的調研報告顯示，青島在鈣鈦礦電池領域集中了全省大部分科研機構和高層次人才，部分領域研發水平位列國內第一梯隊，貢獻了全省42％的相關專利。

該報告顯示，從前沿創新來看，青島頗具研發實力。中國科學院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱“青島能源所”）擁有國內最早的鈣鈦礦電池研究課題組之一，掌握了鈣鈦礦電池中所涉及的穩定劑、鈍化劑、傳輸層材料等自主知識產權的制備技術，已經與我國領域內頭部企業開展了系列橫向合作；青島科技大學在鈣鈦礦電池穩定性、鉛泄漏防護、高效空穴傳輸材料等方面開展了系列研究；中國石油大學（華東）與華納集團共建了鈣鈦礦光伏電池研發中心；山東大學（青島）開展有機鹵化物鈣鈦礦電池、含碳材料鈣鈦礦電池等研究，并在非鉛鈣鈦礦發光材料等領域有深入探索……

在產業布局方面，青島四方思銳等企業正圍繞鈣鈦礦電池專用設備等進行研發。

無論是研發還是產業化，在鈣鈦礦太陽能電池領域走在前列、在全省發揮引領作用，青島都責無旁貸。

圍繞科研鏈、產業鏈進行“雙鏈”布局

有專家指出，目前，鈣鈦礦太陽能電池仍面臨鈣鈦礦材料穩定性等基礎研究問題，面臨產業化大面積制備效率降低、專有化生產試驗設備欠缺等工程化問題。

推進產業化，就要貫通“基礎研究－共性技術－產業示范”的全鏈條，在科研鏈、產業鏈進行“雙鏈”布局，以建平臺等方式，推動高校院所、科技企業以產學研協同的方式開展產業攻關和鏈式發展。

去年，省科技廳布局實施“鈣鈦礦太陽能電池”科技示范工程，組織山東能源集團、國家電投集團、青島能源所等6家高校院所協力攻關，全力開展鈣鈦礦太陽能電池單結百兆瓦中試線、鈣鈦礦／晶硅疊層兆瓦級小試線、鈣鈦礦太陽能電池通用技術平臺建設工作。其中，鈣鈦礦／晶硅疊層兆瓦級小試線、鈣鈦礦太陽能電池通用技術平臺兩個項目均在青島布局。

目前，國家電投中央研究院牽頭建設的“疊層兆瓦級小試線”，廠務系統自控調試工作已基本完成，進入試運行驗證階段；主體設備全部到齊，磁控濺射、熱蒸發、原子層沉積完成單膜均勻性的調試，正進行狹縫涂布設備調整，即將貫通實現出片；開展2．5cm2級電池片的穩定轉化效率達29％以上，已基本具備從總部實驗室向小試線復制轉移條件。

支持青島能源所建設鈣鈦礦電池通用技術開放平臺，青島加強產業政策支持與示范帶動，鼓勵相關院所、高校、企業攜手進行關鍵技術攻關，重點突破鈣鈦礦太陽能電池實驗放大與穩定性等系列技術，促進鈣鈦礦太陽能電池規?；苽渑c多場景示范，形成協同聯動的工作格局。

目前，鈣鈦礦電池通用技術開放平臺已實現穩定運行。青島能源所相關負責人介紹，一方面，該平臺具備了單結鈣鈦礦太陽能電池組件（30cm＊40cm尺寸）的制備能力，具備針對光伏器件的效率和穩定性測試能力。平臺近期還升級了一臺鈣鈦礦結晶設備、自主設計研發完成了一臺氣體輸運沉積設備，在設備方面為鈣鈦礦太陽能電池筑基。另一方面，該平臺“對外”服務，為山東能源集團技術人員開展了為期一個月的培訓；為山東大學、青島科技大學等單位提供了效率和穩定性測試等公共服務。“我們要利用平臺優勢，匯聚人才和成果，為單結、疊層線提供技術支撐和驗證，同時為省內企業、高校院所鈣鈦礦技術發展提供必要的測試服務?！痹撠撠熑吮硎?。

現在，青島能源所的傳輸層材料體系已在多家鈣鈦礦企業驗證，將協助山東能源集團重點解決鈣鈦礦組件的戶外穩定性問題；與國電投進行全干法疊層制備工藝聯合開發；與青島地鐵對接，探討軌道交通相關場景產品開發和應用示范……

能源轉型是實現“雙碳”目標的關鍵，可再生能源是未來能源的主體，預計2050年在全球能源消費占比將達到三分之二。其中，太陽能必然是可再生能源的重要組成部分。以新一代薄膜光伏尤其是以鈣鈦礦為代表的光伏電池，是國際上太陽能光電發展的重點。

下一步，青島還將在創新和產業化兩個方面協同發力，進一步完善平臺服務，推動戶外示范項目建設，加速推動關鍵材料、設備、工藝技術向相關企業轉化。隨著產學研協同的深入，青島鈣鈦礦電池的產業鏈條將持續發展完善，在全省放大引領帶動作用。（青島日報／觀海新聞記者 耿婷婷）