在西湖区,“种太阳”种出“绿”动力 2025年03月28日  

  记者 骆盈颖 通讯员 孟迪

  薄如发丝、自由弯曲、耐寒耐热,不用“晒太阳”的钙钛矿太阳能电池有多神奇? 

  “关掉一盏灯,再关一盏。”当办公室渐渐暗下来,仅凭一盏LED灯光源的照射,一片如头发丝般厚的黑色电池,正驱动着数十个小灯泡持续闪烁。 

  这是在西湖阳光(杭州)科技有限公司(以下简称“西湖阳光”)发生的一幕。创始人王睿介绍,在500lux左右的弱光下,也就是正常太阳光的1/1000左右,公司研发的钙钛矿太阳能电池依然能稳定发电。

  高效稳定更绿色

  太阳能电池不用“晒太阳”

  王睿手中的太阳能电池,不仅不用“晒太阳”,还能自由弯曲、折叠。“重量也很轻,可以随身随带。”王睿说,这款钙钛矿太阳能电池,通过自主设计的空穴传输层和电子传输层,可以达到超过22%的光电转换效率,使用寿命可以达到15—25年。 

  王睿是一名“90后”,也是西湖大学对外官方报道中的“常客”。这位西湖大学独立PI、博士生导师带领团队在钙钛矿电池领域取得的创新突破,频频被《自然》《科学》等国际期刊收录。 

  一篇篇创新成果,推动了这块电池加快走出实验室。2024年7月,王睿成立西湖阳光,一条“十兆瓦生产线”已于今年2月正式投入量产。 

  按理论数据计算,十兆瓦的太阳能电池可满足5.8万到7.3万户家庭的年用电需求,这样的清洁能源相当于减少燃烧3.5万吨标准煤,或抵消8.7万吨二氧化碳排放。 

  西湖阳光的核心团队由材料科学、光伏工程和产业化专家组成,专注于钙钛矿光伏技术的研发与商业化。 

  团队畅想,凭借钙钛矿电池的“十八般武艺”,未来公司将打造一个集研发、产品、应用等于一体的完整产业链,为社会带来一个更稳定、更绿色、更高效的电力体系。 

  针对特定需求和特定环境,“小电池”也能坚持“发光”。“相较传统晶硅电池对光照强度的依赖性,钙钛矿吸光系数极高。”王睿介绍,“不仅是弱光,对于近红外光、可见光等单光源来说,我们的电池吸光效率也会远高于晶硅电池。” 

  经过新材料和创新工艺的深度融合,电池也能有效防水,并能适应-40℃至120℃的低高温环境。 

  “在促进可持续发展方面,我们也能做到从生产到回收的全过程绿色工艺。”王睿告诉记者,在15余年的使用寿命后,电池材料还能溶解于特殊水溶剂中,实现99.5%以上完全回收。“这项工艺目前在全球都是独一无二的。”

  扬帆“出海”赢先机

  多元服务激活“成长密码”

  去年11月,西湖阳光以公司总部及钙钛矿太阳能电池产品研发中心项目作为重点项目,与杭州紫金港科技城管委会进行了签约,“双向奔赴”焕发新活力。 

  “西湖阳光本身就是西湖大学的成果转化项目,更重要的是我们被这里的‘产学研用’一体化生态环境所吸引。”正是紫金港科技城得天独厚的地理位置和丰富的科技资源,吸引了王睿在此落地生根,“紧挨西湖大学、浙江大学这些顶级高校,就像住在‘人才库’隔壁,方便吸引高端人才和开展技术合作。” 

  人才是推动企业创新和高质量发展的关键。作为一家科技型企业,西湖阳光主要团队成员均是来自海内外知名学院的顶尖人才,因此在引进外籍人才时,会碰到因办证周期长而延误工作的情况。 

  “我们有一位美籍团队成员要来这边工作,可是没有办外国人来华工作许可证,去窗口办理证件的话时间上不充裕,当时非常着急。”王睿说,紫金港科技城企业服务驿站工作人员在了解情况后,立马帮助西湖阳光与相关部门对接,加快推进审批流程,在24小时内“一站式”帮助完成相关人员的外国人来华工作许可证的申领。 

  每次遇到这样的“小麻烦”,紫金港科技城管委会都会精准服务全程“陪跑”。自入驻以来,园区在提供房租补贴、研发补贴、企业培育、“绿色通道”审批服务及国际展会参展补贴等方面,为西湖阳光提供了关键支持。 

  “基于西湖区的人才政策,我们得以快速建立团队,创业服务加速了实验室建设与设备落地,帮助我们完成了首条‘十兆瓦生产线’的建设,并且在市场方面也有了火热进展。” 

  虽然仅成立半年左右,但西湖阳光非常注重市场,成立初期就快速制作了钙钛矿电池组件等创新产品,并于今年1月,亮相美国拉斯维加斯国际消费类电子产品展览会。 

  展览会现场,众多参展者被西湖阳光带来的搭配折叠式钙钛矿太阳能板的便携储能电源、多种尺寸的量产钙钛矿太阳能板产品等吸引,参观咨询的客户络绎不绝。 

  王睿介绍:“展会期间,公司的产品与技术都获得高度关注,展出的柔性组件可应用于车顶、曲面建筑,吸引多家供应商洽谈。公司还与某家国际知名的汽车企业以及多家全球著名的电器厂商初步达成了技术合作意向,并收获了意向订单。”

  光电转换率达23.4%

  创新之“光”拓展应用边界

  近日,王睿团队在柔性叠层太阳能电池领域取得重要突破——通过钙钛矿与铜铟镓硒两种材料叠在一起,电池光电转换效率达到23.4%,这一研究成果已在《自然光子学》上刊发。 

  “钙钛矿材料对短波长的光吸收较好,而铜铟镓硒则对长波长的光吸收更有效。这就和在微观世界做蛋糕一样,通过叠层设计,让电池更全面地捕获太阳光中的能量,从而大大提高光电转换效率。”王睿以“蛋糕”作比,生动解释了叠层太阳能电池的工作原理和优势,“我们不仅要将这块‘蛋糕’叠起来,还要让两端叠层太阳能电池的上下层电流大小能匹配,实现两者融为一体,产生‘1+1>2’的效果。” 

  目前,该技术已通过第三方权威机构认证,并进入中试阶段,为未来规模化量产奠定了坚实基础。 

  “此项突破不仅巩固了我们在高效光伏技术领域的领先地位,也为全球清洁能源转型提供了更具竞争力的解决方案。”在王睿看来,太阳能电池已成为推动绿色能源革命的“新”力量。 

  接下来,基于目前“十兆瓦生产线”的产出效益,西湖阳光积极布局百兆瓦,希望在大尺寸钙钛矿太阳能电池方向快速提升光电转化效率及产品稳定性,通过公司的核心技术,快速推动钙钛矿太阳能电池替代传统晶硅电池,积极探索钙钛矿太阳能电池在大规模电站的应用。

  “除此之外,我们也积极探索不同领域的钙钛矿电池应用,将钙钛矿太阳能电池全面覆盖生活的各个场景。”王睿说。比如,柔性电池可以更好地嵌入屋顶瓦片或车顶,将汽车和建筑自身转化为发电站;在机器人、无人机甚至商业卫星这些热门的领域中,清洁能源也能提供低成本的电力。再发挥想象力,或许未来,可折叠的太阳能充电衣、背包能让户外活动摆脱充电焦虑。 

  “我希望能做到让每一缕阳光都能被自由捕获。”在公司初创阶段,王睿更具体的目标,就是让钙钛矿走进千家万户,“让偏远地区也能拥有更稳定、更低廉的电力。”