就在中国代表团在巴黎奥运摘得两枚金牌取得开门红时,中国科学家在技术攻关上也刷新了世界纪录。
据科技日报道,7月27日,南京航空航天大学的中国科学院院士郭万林教授带领的团队成功制备出了光电转化效率超过18%、超过200平方厘米的钙钛矿太阳能电池。更厉害的是,这种电池可以持续运行超过4万小时,相当于户外运行超过25年,刷新了世界纪录。
这项研究成果无疑为钙钛矿太阳能电池的应用提供了新的可能性。相关研究发表在了国际顶级学术期刊《科学》上。
此前,小于0.1平方厘米的小面积钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经超过26%,但面临长期运行稳定性不足的问题。科学家们研发出液相处理等方法来改善材料表面,使电池更耐用,但电池尺寸太小,无法满足商业化需求。
郭万林团队采用气相氟蒸汽处理方法,让氟化氢均匀分布并与钙钛矿薄膜反应,形成稳固的化学键,抑制缺陷形成并锚定阴离子。与液相处理相比,氟蒸汽处理让钙钛矿薄膜更均匀地被钝化,展现出长的光致发光寿命,显著减少了材料降解的缺陷源。
也难怪欧盟觊觎,此前一度传出逼中企交出电池技术配方的消息,中国现在确实是遥遥领先了。
这项新成果说明,钙钛矿太阳能电池技术在商业化进程中迈出了重要的一步,抢占了电池技术革命的制高地,预示着将太阳能行业将迎来重大的变革,不仅会推动技术的发展,将影响到多个行业,并催生新的商业模式和商业生态。
最直接、最大的颠覆性变化或前景至少有三:
1、可能将重塑能源行业。钙钛矿太阳能电池的高效率和稳定性意味着太阳能将成为更加可靠和经济的选择,这可能会彻底改变能源行业。未来,我们可能会看到更多分布式能源系统,比如家庭和企业自己安装太阳能发电系统,减少对传统电网的依赖。随着更多分布式能源系统的出现,能源管理系统将变得更加重要,用于优化能源分配和存储。
同时,钙钛矿太阳能电池的商业化将直接推动太阳能行业的发展,包括太阳能电池板制造商、安装商和服务提供商。
2、或重新定义建筑行业。随着钙钛矿太阳能电池的大面积应用,建筑物可以更加容易地集成太阳能发电系统,比如将太阳能电池嵌入窗户或者建筑材料中,让建筑本身变成发电站。这将推动建筑行业的创新和发展。
这样一来,建筑设计和建造方式也将发生变化,建筑师和建筑公司将需要掌握新的技术和设计理念。
3、或引发交通革新浪潮。高效的钙钛矿太阳能电池还可以应用于交通工具,比如电动汽车、电动自行车等,让这些交通工具能够在行驶过程中自行充电,极大地提高续航能力。同样,高效的太阳能电池将影响电动汽车和公共交通工具的设计和功能,推动交通行业的创新。
本文不进行量化分析,基于以上变革的前景,新的商业生态可略作推演——
1、分布式能源解决方案提供商的机会来了。随着更多家庭和企业安装太阳能发电系统,将出现专门提供分布式能源解决方案的企业,帮助客户设计、安装和维护太阳能系统。
2、智能能源管理系统开发商不可或缺。智能能源管理系统将变得更为重要,用于监控和优化太阳能发电系统的运行,以及与传统电网的交互。
3、一批绿色建筑咨询公司应运而生。随着绿色建筑标准的提高,会出现更多提供绿色建筑设计和咨询服务的公司,帮助客户实现节能减排的目标。
4、电动汽车充电解决方案提供商要发财了。随着电动汽车的普及,高效的太阳能电池将促进电动汽车充电基础设施的发展,提供更快、更便捷的充电解决方案。
这么大的商业空间,难怪欧盟对中国电池技术如此“关注”。南航这项新成果不仅展示了中国在钙钛矿太阳能电池领域的技术领先地位,也为全球清洁能源技术的发展树立了新的标杆。有理由相信,新技术突破将为全球能源转型带来巨大的推动力,同时为中国在清洁能源领域的国际合作开辟了广阔的空间。