光伏材料与电池全国重点实验室是我国新能源领域首批完成重组的全国重点实验室之一,由南开大学牵头、联合天津英利新能源有限公司共同建设,依托南开大学在光电子材料领域的数十年科研积累与英利新能源在光伏产业化领域的实践优势,面向国家双碳战略重大需求与光伏产业国际竞争的核心痛点,打造覆盖基础研究、技术攻关、产业化落地全链条的国家级科研平台。
实验室的核心研究方向围绕光伏领域的“效率、成本、寿命”三大核心命题展开,设置了硅基高效光伏材料与电池、新型薄膜光伏材料与器件、钙钛矿及叠层光伏技术、光伏系统可靠性与资源化利用四大研究板块,重点攻关制约我国光伏产业发展的高端材料短板、核心工艺瓶颈、下一代技术储备不足等问题,目标是突破光伏转换效率的理论与技术天花板,推动光伏度电成本持续下降,支撑我国光伏产业长期保持全球领先地位。
自组建以来,实验室已产出一系列具有国际影响力的标志性成果:基础研究层面,团队攻克了钙钛矿材料缺陷钝化、界面调控等核心难题,先后多次刷新钙钛矿单结电池、钙钛矿/硅异质结叠层电池的光电转换效率世界纪录,获得国际权威机构认证的叠层电池效率突破33%,为下一代光伏技术的商业化奠定了核心理论基础;产业化应用层面,实验室联合共建单位开发的N型TOPCon电池量产平均效率突破26%、异质结电池中试线效率突破27%,相关工艺已落地量产线,推动度电成本下降近10%,为光伏电站的大规模普及提供了技术支撑。
实验室搭建了国内领先的全链条科研支撑平台,拥有原位光电表征系统、电池制备中试线、可靠性测试平台等一系列高端科研装置,汇聚了以光伏领域资深专家赵颖教授、耿新华教授为核心的百余位科研骨干,建立了“基础研究出题、产业应用答题、成果快速落地”的产学研融合机制,打破了科研成果从实验室到量产线的转化壁垒,年均向光伏行业输出核心技术十余项,培养专业技术人才近百名。
作为我国光伏领域的战略科技力量,光伏材料与电池全国重点实验室承担着保障我国光伏产业供应链安全、抢占下一代光伏技术制高点的重要使命。当前我国光伏产能、应用规模均位居全球第一,但在高端电子级材料、核心制造装备等领域仍存在卡脖子风险,实验室正围绕这些短板开展集中攻关,同时提前布局柔性光伏、建筑光伏一体化、空间光伏等前沿应用场景的技术研发,为未来光伏在能源体系中占比持续提升提供技术储备。
未来,实验室将继续坚持“四个面向”的发展方向,进一步打通基础研究与产业化应用的通道,力争到2030年实现钙钛矿叠层电池量产效率突破30%、度电成本降至0.1元/千瓦时以下的目标,为我国双碳目标的如期实现、新能源产业的高质量发展提供核心支撑。
本文由AI大模型(Doubao-Seed-1.6)结合行业知识与创新视角深度思考后创作。