应对钙钛矿太阳能电池挑战，中国科学家如是说(2)

“钙钛矿电池的长期稳定性与传统硅电池还有较大差距，目前阶段可以用在一些对稳定性要求不太高的可消耗电子产品方面。现在国内外都在做一些产业化的研究，主要集中在大面积制备，完全产业化需要一定时间积累。”游经碧表示。

对于光电转化效率与大面积存在的问题，陈永华说，他们实验室做的，也就是一平方厘米，如果面积放大，会出现薄膜工艺改变，缺陷会很多。效益和稳定性都会下降。另外，大家都在谈电池何时能实现产业化，有人认为5到10年可能会实现。

“由于钙钛矿具有弱光下优异的光电转化效率，室内供能应用也是钙钛矿光伏区别于传统硅基电池的一大优势，可以将室内照明和弱的太阳光利用起来，”陈永华表示，此外，由于钙钛矿光伏材料具有轻、薄、柔、透等特点，在未来柔性电子供能上具有不可替代的优势。

面对挑战，科学家在行动

提及钙钛矿太阳能电池未来的发展方向问题，朱瑞表示，目前主流的观点认为有两条路可以走。一条路是分享光伏产业这块“大蛋糕”，因为硅电池已经形成很大的市场，这条路可能不是很好走。

而另一条出路是与硅电池结合，这可能是未来一个重要发展方向。利用钙钛矿电池可以将硅电池26%的效率提高到30%以上，这对庞大的民用光伏市场是很有诱惑力的。因此，我国的一些硅基光伏企业也开始在钙钛矿光伏方向提前布局，面对新兴技术所带来的挑战和机遇。也依然需要产业界、学术界的研究人员共同协作，通过不懈努力去解决问题，实现共赢。

此外，朱瑞也描绘了一幅探索中的发展图景，他认为，钙钛矿太阳能电池具有低成本、可柔性制备、高能质比、优异的抗辐射性能等优势，在临近空间（距地面20-100公里的空域）可以发挥它的优势，可为临近空间飞行器提供能源供给。这也许可以成为未来的一条重要出路。

钙钛矿太阳能电池分为正式和反式两种器件结构。朱瑞及所在团队一直致力于反式结构的钙钛矿太阳能电池研究，并在两年前获得突破性进展，成果发表在《科学》期刊上。他们创下了该类太阳能电池器件效率的最高记录，器件的光电效率高达20.9%。朱瑞表示，反式器件的一个主要优势是可以更好地与硅电池结合，可以做在硅的表面上，最终使整个器件实现超过30%的光电转换效率。

“我们一直以来主要关注器件性能的改善，特别是器件的光电转换效率的提高。这几年主要在这方面做一些工作，2018年之前钙钛矿太阳能电池的世界纪录一直被瑞士和韩国等研究单位垄断，当年，我们提出有机盐钝化钙钛矿表面缺陷的方法，先后研制出转换效率为23.3%、23.7%的钙钛矿太阳能电池，连续两次创造了钙钛矿太阳能电池世界纪录。” 游经碧这样描述他们近年来的科研思路与成果。

提及之后的科研计划，游经碧表示，团队之后要继续保持光电转换效率的优势。这个领域发展非常快，目前的25.2%转换效率世界记录为韩国的两个实验小组所创造。他们争取开拓一些新的制备技术，让电池效率与国际最好水平竞争。另外，他们也会开展器件稳定性和大面积电池制备的研究工作。