通过建设重点实验室、锻造通用技术平台、打造示范项目等推动产学研协同创新——

钙钛矿电池在青加速从“研”到“用”

在研发和产业化方面走在前列

研发方面，青岛在钙钛矿电池领域集中了全省大部分科研机构和高层次人才，部分领域研发水平位列国内第一梯队，贡献了全省42%的相关专利

产业化方面，“叠层兆瓦级小试线”已进入试运行验证阶段，钙钛矿电池通用技术开放平台已实现稳定运行；青岛四方思锐等企业也积极围绕钙钛矿电池专用设备等推进相关研发工作

前不久，青岛北岸产业投资控股有限公司115kWp钙钛矿分布式光伏示范项目在城阳建成投运。这是全省首个钙钛矿多技术应用、多场景融合的示范项目，项目直流侧装机容量达115kWp，今年预计将输送超过300万kWh的绿色电力，减少二氧化碳排放2465吨。

被称为光伏“终极者”的钙钛矿太阳能电池，是一种新型化合物薄膜太阳能电池，具有高效率、低成本等优势。统计数据显示，晶硅电池的理论效率为29.4%，单结钙钛矿电池理论效率为33%，钙钛矿/硅叠层电池理论效率可达45%至50%。

经过十几年基础研究和产业化探索，钙钛矿太阳能电池已经到了产业化前的关键“窗口期”。率先实现其产业化生产、规模化应用，是地区绿色能源产业发展的关键抓手。

当前，青岛正加快建设“10+1”创新型产业体系，要实现2027年绿色能源产业规模达到500亿元的目标，钙钛矿电池就是重点发力的细分赛道之一。

通过打造示范项目、建设重点实验室、锻造通用技术及试验检测平台等推动产学研协同创新，青岛正在让钙钛矿太阳能电池相关技术加速从“实验室”走向“应用场”。

贡献全省42%钙钛矿相关专利

山东新能源装机量全国第一，但是产业链还不够强大。大力发展钙钛矿太阳能电池，是全省实现新能源产业发展换道超车的关键。抢抓机遇，去年初，山东发布全国首个钙钛矿电池专项支持政策，推动钙钛矿产业发展。

而省科技厅等部门牵头印发的《关于推进钙钛矿太阳能电池产业发展的实施方案》也提出，今年要实现钙钛矿太阳能电池产业创新能力显著提高，在大面积、高光电转换效率、长寿命等方面取得长足进步，具备规模化（百MW级）制备高效率、平米级钙钛矿太阳能电池组件的能力。到2027年，钙钛矿太阳能电池产业布局持续优化，形成具有较强协同效应的钙钛矿太阳能电池“材料—设备—电池—组件”全产业链条。

而在这一进程当中，青岛无疑将发挥龙头引领作用。来自青岛市科学技术信息研究院的调研报告显示，青岛在钙钛矿电池领域集中了全省大部分科研机构和高层次人才，部分领域研发水平位列国内第一梯队，贡献了全省42%的相关专利。

该报告显示，从前沿创新来看，青岛颇具研发实力。中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称“青岛能源所”）拥有国内最早的钙钛矿电池研究课题组之一，掌握了钙钛矿电池中所涉及的稳定剂、钝化剂、传输层材料等的制备技术，已经与我国领域内头部企业开展了系列横向合作；青岛科技大学在钙钛矿电池稳定性、铅泄漏防护、高效空穴传输材料等方面开展了系列研究；中国石油大学（华东）与华纳集团共建了钙钛矿光伏电池研发中心；山东大学（青岛）开展有机卤化物钙钛矿电池、含碳材料钙钛矿电池等研究，并在非铅钙钛矿发光材料等领域有深入探索……

在产业布局方面，青岛四方思锐等企业正积极围绕钙钛矿电池专用设备等推进相关研发。

所以，无论是研发还是产业化，在钙钛矿太阳能电池领域走在前列、在全省发挥引领作用，青岛都责无旁贷。

围绕科研链产业链“双链”布局

有专家指出，目前，钙钛矿太阳能电池研发仍面临钙钛矿材料缺乏稳定性等基础研究问题，以及产业化大面积制备效率较低、专有化生产试验设备欠缺等工程化问题。

推进产业化，就要贯通“基础研究—共性技术—产业示范”全链条，进行科研链、产业链“双链”布局，以平台建设等方式，推动高校院所、科技企业以产学研协同的方式开展产业攻关和链式发展。

去年，省科技厅布局实施“钙钛矿太阳能电池”科技示范工程，组织山东能源集团、国家电投集团、青岛能源所等6家高校院所协力攻关，全力开展钙钛矿太阳能电池单结百兆瓦中试线、钙钛矿/晶硅叠层兆瓦级小试线、钙钛矿太阳能电池通用技术平台建设工作。其中，钙钛矿/晶硅叠层兆瓦级小试线、钙钛矿太阳能电池通用技术平台2个项目均在青岛布局。

目前，国家电投中央研究院牵头建设的“叠层兆瓦级小试线”厂务系统自控调试工作已基本完成，进入试运行验证阶段；主体设备全部到齐，磁控溅射、热蒸发、原子层沉积完成单膜均匀性的调试，进入狭缝涂布设备调整阶段，即将贯通实现出片；开展的2.5cm^2级电池片稳定转化效率达29%以上，已基本具备从总部实验室向小试线复制转移条件。

支持青岛能源所建设钙钛矿电池通用技术开放平台，青岛加强产业政策支持与示范带动，鼓励相关院所、高校、企业携手开展关键技术攻关，重点突破钙钛矿太阳能电池实验放大与稳定性等系列技术，促进钙钛矿太阳能电池规模化制备与多场景示范，形成协同联动的工作格局。

目前，钙钛矿电池通用技术开放平台已实现稳定运行。青岛能源所相关负责人介绍，该平台具备了单结钙钛矿太阳能电池组件（30cm×40cm尺寸）的制备能力，具备针对光伏器件效率和稳定性的测试能力。同时，平台近期还升级了一台钙钛矿结晶设备，自主设计研发完成了一台气体输运沉积设备，为相关研究奠定了设备基础。

现在，青岛能源所的传输层材料体系已在多家钙钛矿企业验证，将协助山东能源集团重点解决钙钛矿组件的户外稳定性问题。该所还与国电投开展全干法叠层制备工艺联合开发；与青岛地铁对接，探讨轨道交通相关场景产品开发和应用示范……

下一步，青岛还将在创新和产业化两个方面协同发力，进一步完善平台服务，推动户外示范项目建设，加速推动关键材料、设备、工艺技术向相关企业转化。随着产学研协同的深入推进，青岛钙钛矿电池的产业链条将持续发展完善，进一步提升在全省的引领带动作用。（青岛日报/观海新闻记者  耿婷婷）

责任编辑：王逸群