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【山东能源微信头条】漫说新质生产力 | 钙钛矿:一块石头的逆袭爽文


提到太阳能发电大伙都熟

如今市面上的光伏板

基本被晶硅电池包场

可晶硅电池效率已经摸到天花板


就在这时,一匹黑马半路杀出

钙钛矿电池

人称下一代光伏“潜力选手”


钙钛矿到底是不是矿?

钙钛矿电池又是啥?

今天全程大白话,零门槛

咱们把这位光伏圈“顶流”扒个底朝天




1839年,一位德国矿物学家

在俄罗斯的乌拉尔山脉发现了一种新矿石



它的主要成分



为纪念俄罗斯贵族矿物学家

佩罗夫斯基(Lev Perovski)


他把矿石命名为“perovskite”

中文就叫钙钛矿,就此出道!




说白了,这就像在山上捡了块石头

觉得长得别致


就拿大佬的姓氏给它上了个“户口”

结果这名字后来火得一塌糊涂



现在做光伏电池用的“钙钛矿”

不用再去乌拉尔山挖矿石



而是人工合成的一类

“钙钛矿结构”材料


就像



名字虽然叫“钙钛矿”

但既不是“矿”

也不一定含有钙和钛

只是“结构像”



晶体结构和那块石头长得像

于是





光伏电池的核心原理

就是把太阳光变成电



70多年来

这个活儿主要靠硅来干

但硅有几个毛病



科学家们天天琢磨

能不能找个

便宜听话还能干的年轻人替代它?



直到2009年,有位日本科学家

首次把钙钛矿用在光伏电池上



虽然效率只有3.8%,寿命还短得可怜

但有里程碑的意义


之后十几年,这货像开了挂一样

一路狂飙



单结钙钛矿电池实验室效率突破28%

跟主流晶硅电池平起平坐



和晶硅结合做成叠层电池

效率突破35%

超越传统晶硅上限



这进步速度

相当于一个学渣高一还考3.8分

高三直接保送清华

光伏史上就没见过这么猛的


实验室成绩一路开挂

产业化的接力棒交到了企业手上



可长江以北

钙钛矿产业化一直缺位



直到2024年12月

山东能源集团在昔日挖煤的

新阳煤矿旧址玩起跨界转型



仅仅8个月

就把这块短板给填上了






为啥企业和科学家

都疯狂给钙钛矿打call?

因为它确实




晶硅电池需要拉单晶、切片、高温提纯

全程高能耗、高成本



而钙钛矿呢?

工艺相对简单

原材料调配成溶液,后面的工艺就像



制成电池的吸光层

仅硅材料的1%




晶硅电池有个毛病



但钙钛矿吸收光谱范围广

哪怕是阴雨天、早晚微光时段

依旧能做到弱光发电

堪称光伏界




通过改变化学配方

可以调节它吸收什么颜色的光

就像调奶茶



更厉害的是

不同性能的钙钛矿可以层层叠加做成



理论上效率能冲到40%+

晶硅电池看了直呼




晶硅电池坚硬厚重、无法弯折

应用场景十分受限



而钙钛矿可以做成

超薄、柔性、半透明、彩色组件



直接贴合车窗、车顶

建筑幕墙、户外帐篷等等

真正实现“随处可发电”



上面这些玩法可不是纸上画大饼

山东能源集团直接把样板间给建出来了



光伏围墙

既能边界防护 又能 “发电搞钱”



光伏车棚一边给车辆遮阳挡雨

一边顺手给新能源车补电



渔光互补更是各司其职

水下安心养鱼

水面专心发电互不打扰



原先只存在脑洞里的 “随处可发电”

这下不再是空想,实打实摆在眼前



别看他的名字高端,其实结构挺接地气

就是个


两头电极当面包,中间三层馅料各司其职


太阳光照射时

钙钛矿吸光层激发产生电子与空穴

正负电荷被两侧传输层精准分流

有序奔向两端电极,形成稳定电流


轻松完成光能到电能的转化




钙钛矿确实曾经

怕水、怕热、怕紫外线



不过这三个曾经的“致命伤”

正在逐个被攻克

…

山东能源集团也下场参与这场

“改造小公主” 的攻坚战



现在的它更像是



山东能源集团生产的

单结钙钛矿光伏电池组件

最高转化效率实现连续突破

直接冲进全球第一梯队



效率卷上来之后

团队转头开始搞稳效协同提升


靠着一轮轮打磨

组件性能已经冲到行业一流水平



中国企业全球领跑


山东能源集团

正在抢抓新材料产业机遇

探索产业化落地路径

为能源结构转型贡献山能智慧与力量



出身山区、名字贵族、性格卷王、未来光明


钙钛矿确实是光伏圈最靓的仔!




策划统筹 | 刘佳

视觉设计 | 崔波

文案撰写 | 张筱

技术保障 | 范振峰 邹昕 姬宏沛

(未经授权禁止转载)



编辑 | 张筱  轮值编审 | 于小洋  审核 | 刘佳







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