纤纳光电全球首条百兆瓦钙钛矿生产线生产的光伏板,创下钙钛矿平米级商用组件效率世界纪录。
钙钛矿涂层可以实现光伏板与建筑外立面的完美结合。 “‘三足金乌’在中国传统神话中象征太阳,寓意对光能的驾驭。”——姚冀众
在杭州市余杭区的一座现代化企业园区内,一栋栋写字楼的外墙玻璃在阳光下泛着柔和的光泽,看上去与周边建筑并无二致。然而,这些看似普通的“玻璃”实则是高效光伏板,它们正默默地为整栋建筑提供着源源不断的清洁电力,助力这些写字楼实现“用电自由”。
这些高效光伏板的技术提供者,正是杭州纤纳光电科技股份有限公司(以下简称“纤纳光电”)。这家来自余杭的科技企业,凭借在钙钛矿光伏技术领域长达10年的默默耕耘,持续推进技术迭代升级,成长为全球钙钛矿光伏技术领域的领航者。
当前,在“双碳”目标引领全球能源革命的时代浪潮中,中国新能源产业正经历从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的关键跃升。作为这场变革中重要的技术力量之一,钙钛矿光伏以其“轻、薄、柔、低”的特性和逼近理论极限的转换效率,被公认为继晶硅之后的第三代光伏技术,更是新材料与绿色能源深度融合的“明日之星”。
在“十五五”规划强调“强化新材料、新能源等战略性新兴产业引领”的背景下,纤纳光电所在赛道正成为光电科技、新材料、绿色能源三大产业生态的交汇点,而当钙钛矿光伏走出实验室变为“产业实景”的时候,其意义早已超越单一技术突破,成为杭州构建先进制造业体系的重要支点。
企业
“0.79平方米面积上的钙钛矿薄膜厚度波动小于3微米”
2025年5月,一篇重磅科研成果发表在《科学》杂志上,纤纳光电和高校创新团队联合研发的太阳能电池材料钙钛矿的涂层革新技术,实现了平米级钙钛矿组件的稳定批量生产,推动钙钛矿技术实现从实验室到规模化应用的跨越。“研发材料本身并不是这个项目最大的技术壁垒,难的是如何将不同透光率、光电转化率的材料按照不同比例均匀涂抹在光伏板上,实现钙钛矿薄膜大面积均匀结晶。”纤纳光电联合创始人兼CEO姚冀众介绍,钙钛矿太阳能电池是第三代光伏技术,即便在阴天也可保持较稳定的光电转换效率。
在浙江大学、浙江理工大学效率提升策略及理论计算的支持下,纤纳光电的创新团队提出三维层流风场技术,攻克了钙钛矿薄膜大面积结晶均匀性难题。“三维层流风场技术就像在涂了钙钛矿溶液的玻璃基板上放置一个结构复杂的‘抽油烟机’。”姚冀众生动地比喻,“通过巧妙结合旋涂工艺、真空闪蒸工艺,让气流平稳、均匀、定向地掠过玻璃基板,起到干燥的作用,从而让钙钛矿更均匀地结晶。”
通过理论分析和计算优化,该技术实现了对钙钛矿薄膜厚度的精准控制,使0.79平方米面积上的钙钛矿薄膜厚度波动小于3微米。基于该技术建造的百兆瓦钙钛矿量产线,组件良率突破98.5%,0.79平方米组件功率达118W。在此基础上建设的500千瓦级钙钛矿商业电站,单位装机容量等效满发时长较晶硅组件高29%,高温季发电量较晶硅组件多31.9%。
“这种突破推动新能源产业迭代,重塑区域产业生态。”姚冀众说。
在浙江丽水松阳,纤纳光电建设的全球规模最大的钙钛矿地面光伏项目已成功并网,每年可为国家节约标准煤3224.30吨,减少温室气体CO2排放约8041.2吨。这一项目的成功实施,不仅验证了钙钛矿光伏技术的经济性和环境效益,也为钙钛矿光伏产业的规模化发展提供了有力支撑。
“在推动钙钛矿光伏技术产业化过程中,我们不仅仅注重技术研发,还积极构建钙钛矿光伏产业生态,与上下游企业紧密合作,共同推进钙钛矿光伏组件的规模化生产和应用。”姚冀众告诉记者。
虽然创业的起点是一场偶然,2014年,还在英国帝国理工学院攻读博士的姚冀众,为“蹭饭”参加了一场招商推荐会,由此了解到国内创业政策与钙钛矿领域的空白。他随即说服两位浙大校友——颜步一与杨旸,共同回国创业。“但我一直不怀疑‘光伏能用’这件事。”在他眼中,钙钛矿必将成为下一代主流技术路线。
从2015年,三人在杭州未来科技城一间门面房搭起简陋实验室起步,如今,纤纳光电已经组建了一支由顶尖科学家和工程师组成的研发团队,通过大数据分析优化生产流程,提高生产效率;通过引进和培养高端人才,提升团队创新能力;通过吸引社会资本投入,为产业发展提供充足资金支持。
“制造业没有捷径,”他说,“从0到1难,从1到100更难。但只要方向对,就不怕路远。”截至目前,公司已拥有350多项完全自主知识产权专利,成为全球钙钛矿光伏技术领域的佼佼者。
采访结束,记者走出大楼,看到纤纳光电大门口的LOGO:一只“三足金乌”在阳光下格外耀眼。
产业
钙钛矿是新材料和新能源产业的交汇点
钙钛矿光伏技术被视为第三代太阳能电池材料,发电效率能媲美甚至超越传统硅电池,但制造更简单,成本更低。“钙钛矿最大的特点是极薄,厚度仅300—500纳米,材料成本仅为传统光伏材料的1/20。”姚冀众介绍。
随着国家“十五五”规划对新材料产业的高度重视,以及杭州市全力打造的九大产业集群深入推进,纤纳光电所在的钙钛矿光伏赛道正迎来新的发展机遇。
去年5月,全市科技创新和产业创新深度融合推进制造业高质量发展大会召开,杭州首次提出全力构建“‘296X’先进制造业集群”,其中明确提出要打造新能源装备、新材料等9个千亿级产业集群。“钙钛矿作为新材料和光电科技的交叉领域,完美契合杭州九大产业集群的新材料、绿色能源等方向。杭州拥有完善的创新创业生态和人才优势,为钙钛矿等技术密集型产业提供了理想的发展土壤。”浙江省发展规划研究院产业发展研究所首席数字官俞翔说。
一直以来,新材料是杭州制造业发展的基础产业和先导产业,对于保障产业链、供应链安全,支撑下游新一代信息技术、新能源、生物技术等战略性新兴产业发展具有不可替代的作用。“十四五”期间,杭州新材料产业规模持续扩容。在2020年939亿元的产业基数上,产业发展一路攀高向新,2024年总产值已达1852亿元,远超1500亿元的“十四五”规划目标,提前一年完成跨越式增长。
当前,在杭州,像纤纳光电这样的专精特新企业正在形成产业集群效应。根据钙钛矿光链行业数据库统计,截至2025年3月,钙钛矿电池企业已累计达741家,产线项目222个,产业动态活跃。“钙钛矿技术正处于产业化前夜,杭州在光伏产业链中下游具有明显优势,结合本地丰富的高校资源和人才储备,有望在新能源、新材料领域形成特色产业集群。”杭州电子科技大学徐军明教授认为。
“纤纳光电将继续沿着科技创新与产业创新深度融合的发展路径,不断提升钙钛矿光伏技术的性能和稳定性,推动产业的规模化发展。”姚冀众透露,纤纳光电正在与多家知名企业合作,共同推进钙钛矿光伏技术在建筑、交通、农业等领域的应用,构建多元化的钙钛矿光伏产业生态,“随着全球能源转型的加速推进,钙钛矿光伏技术凭借其卓越的性能和成本优势,有望在未来的能源格局中占据重要地位。”
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