暨南大学麦耀华：钙钛矿电池创新要面向产业，给国产设备耐心

【编者按】十年前，《科学》（Science）杂志评选2013年十大突破，新型太阳能电池材料钙钛矿制成的电池入选。它具备效率高、成本低、制造工艺简单、光谱吸收范围广等优势，一夜之间成为行业关注焦点。

2016年，国内迎来钙钛矿电池创业元年。到2022年下半年，钙钛矿电池已经成为大热赛道，但在经历奥联电子“履历门”事件后热度降温。资本大量涌入下，行业亟需理性态度。在技术上，钙钛矿电池存在多条各有优劣的技术路线，面临寿命、稳定性、大面积应用时的效率损失等痛点，很多原始创新仍然出自国外。

近期，钙钛矿领域多位学术界和产业界人士向澎湃科技（www.thepaper.cn）回溯了钙钛矿电池的冷与热，提出推进产业化的理性思考。澎湃科技特别推出“探路钙钛矿”专题，敬请垂注。

麦耀华教授在广东省政协会议上发言。

20多年前研究硅基薄膜太阳能电池时，整个领域一年发表的论文数量200篇左右。暨南大学新能源技术研究院院长、广东脉络能源科技有限公司创始人麦耀华没有想到，如今钙钛矿太阳能电池领域的论文每天像潮水一样涌来，直呼“根本读不完”，面对一些重复性的科研工作，他呼吁真正的原始创新要解决产业化遇到的关键技术问题。

麦耀华曾任保定天威薄膜光伏有限公司联合创始人和首席技术官，2013年中国光伏产业进入低潮期后，他转型学术，研究钙钛矿太阳能电池。2016年加入暨南大学并组建新能源技术研究院。6年后再次踏入产业界，成立脉络能源，推动钙钛矿电池产业化。日前，麦耀华对澎湃科技（www.thepaper.cn）表示，钙钛矿电池是一个好技术，遗憾的是很多原始创新出自国外。中国需进一步加强技术开发，要改变高校考核体系，进一步“破五唯”，扭转工科考核理科化的趋势。钙钛矿电池制造设备必须走国产化之路，给国内设备厂家更多机会和耐心，培养国内供应商。

不成为企业的“技术部”，不做不能产业化的研究

麦耀华研究了20多年太阳能电池，1999年在南开大学攻读硕士时开始研究硅基薄膜太阳能电池，2006年拿到博士后学位后，前往荷兰乌特勒支大学做博士后，研究硅基异质结太阳能电池。2007年，中国光伏产业如火如荼，大量企业投入到光伏产业化的大潮中。中国兵器装备集团公司旗下保定天威集团有限公司的董事长在欧洲见到了麦耀华团队，邀请他回国创业。2008年1月，麦耀华回国联合创办保定天威薄膜光伏有限公司，推动非晶硅/微晶硅叠层太阳能电池产业化。

由于欧美对中国光伏产品实施“双反”（反倾销、反补贴），2013年，中国光伏产业进入低潮期，天威集团母公司退出光伏产业后，麦耀华离开了天威薄膜光伏公司，转型学术界，全职加入河北大学，开启了新兴光伏技术钙钛矿太阳能电池研究之路。2016年，他回到老家广东，进入暨南大学，组建新能源技术研究院，研究院聚焦碲化镉（CdTe）薄膜太阳电池、钙钛矿电池和锂离子储能电池等研究项目。

刚回到暨南大学，科研经费充足，朋友们建议麦耀华延续过去的研究，做硅基异质结太阳能电池。当时已有企业在推动异质结太阳能电池产业化，“企业开始产业化之后，他们就不再那么需要高校研发团队了。”麦耀华不想成为企业的“技术部”，做些企业花点功夫就能做的事，而是想在技术上领先企业一步甚至几步，最终他放弃了硅基异质结太阳能电池的研究方向，转向钙钛矿电池。“不做不能产业化的研究”也是麦耀华的研究定位之一，“钙钛矿电池领域有不少容易发文章的点子，但明显难以产业化和降成本。”麦耀华放弃不能产业化的研究方向，聚焦大面积、高效率、高稳定性的有机无机杂化钙钛矿太阳能电池及组件研究主题。

随着钙钛矿电池转换效率和稳定性的提升，钙钛矿电池进入产业化阶段。第一次创业时，麦耀华从“高大上”的课题研究回归到成本、管理等琐碎细节问题，他对这样的现实落差已经适应。出于产业化的情结和科研成果要应用到千家万户的目标，2022年8月，麦耀华再次踏入产业界，成立脉络能源，推动钙钛矿电池产业化，首先聚焦单结钙钛矿电池技术路线，2025年以后建设钙钛矿叠层电池中试生产线。麦耀华介绍，脉络能源瞄准地面用光伏电站市场，大面积钙钛矿组件转换效率超20%，计划今年底建成100兆瓦大面积钙钛矿电池生产线。

除了开发大面积地面用钙钛矿光伏组件，在暨南大学，麦耀华团队也在研究用于室内光能采集的钙钛矿电池。当前，室内物联网传感器广泛应用于智慧工厂、智能家居、智能箱包，传感器等低功耗电子器件用电可使用锂电池或干电池，但传感器一多，换电或充电工作就变得繁琐。对于能耗较低的传感器节点，更好的用电方式是免充电的无线缆解决方案，因此可以在室内环境中寻找能量。光能是室内广泛存在的能量，室内光伏电池可以采集环境中的光能并转变成电能，提供不间断的电能供应。室内通常没有高温、高湿、紫外光，环境相对温和，由于弱光性能突出，钙钛矿电池成为室内光能采集的新选择。麦耀华表示，钙钛矿电池的室内光电转换效率超过40%，是传统太阳能电池转换效率的3倍以上。目前团队研发的小面积钙钛矿电池转换效率已达44.72%，组件转换效率已超43%。

钙钛矿电池将成光伏竞争主战场，给设备厂家更多耐心

2022年，全国风电、光伏发电新增装机突破1.2亿千瓦，连续3年突破1亿千瓦，再创历史新高。风电、光伏发电量首次突破1万亿千瓦时，达到1.19万亿千瓦时、同比增长21%，占全社会用电量的13.8%，接近全国城乡居民生活用电量。我国生产的光伏组件、风力发电机、齿轮箱等关键零部件占全球市场份额70%。

“中国光伏产业已经是全世界最优秀的了，很多环节的市场占比达到80%以上，晶硅太阳能电池里几乎没有设备是从国外进口的，国内都可以解决。”麦耀华认为，钙钛矿电池未来会成为中国同欧美日等国家光伏竞争的一个主战场，“如果他们要在碳中和产业上分一杯羹，就必须重建自己的光伏产业，做好钙钛矿电池。”

“如果要保证我们在钙钛矿电池领域再次胜利，首先必须加大技术研发投入。钙钛矿电池是一个好技术，但遗憾的是，很多原始创新是由外国人做得出来的，中国还需要进一步加强技术开发。”麦耀华表示，在钙钛矿电池领域，高校研究所做出了诸多原始创新。但研究工作不应只为发表论文，还要面向产业化。他呼吁要改变高校考核体系，进一步“破五唯”（唯论文、唯帽子、唯职称、唯学历、唯奖项）。同时扭转工科考核理科化，改变“重论文轻实践”的评价机制，“钙钛矿领域已经发表了太多论文。我做硅基薄膜太阳能电池研究的时候，整个领域一年才发表200篇左右的文章，只要我愿意，我可以把每篇文章都读完。但钙钛矿电池完全不同，文章太多，每天都像潮水一样涌过来，根本读不完。”

其次，钙钛矿电池制造设备必须走国产化之路。麦耀华表示，目前用于镀膜的狭缝涂布设备和蒸发设备还需要进口。尽管国内也有自己的蒸发和涂布设备，但和国外设备相比，还存在性能上的差距。如果依赖国外昂贵的设备，难以降低成本，也难以在市场中占主导地位。“很多国产涂布设备以前是为锂电池产业做配套的，现在用在钙钛矿电池领域，希望设备一买回来就能够满足要求是不现实的。所以需要企业的支持，给国内设备厂家更多机会和耐心，培养好国内供应商。如果不给国产设备机会，国产设备就没有改进的可能。”

麦耀华表示，“国产设备商并不是制造能力不行，只是没有经验、不懂工艺，不知道要做成什么样子。所以我们要告诉国产设备供应商非常明确的技术指标和解决方案。”他也表示，现在已经有很多企业在开发国产设备，他相信未来国产装备有机会做得更好。