文 | 本刊記者 李帥
近兩年來,專注第三代光伏發電技術——鈣鈦礦電池的杭州纖納光電科技有限公司(下簡稱“纖納光電”)頻頻打破轉換效率的世界紀錄。8月底,《能源》記者就相關問題專訪了纖納光電CEO姚冀眾,以下是采訪的主要內容。
《能源》:2008年,您與顏步一一起獲得了亞太能源合作組織提供的全額獎學金,能簡單介紹一下這件事情的過程嗎?
姚冀眾:光屬于交叉學科,比如物理、化學和材料學科,甚至于電氣學科背景的人都和光伏行業相關。我和顏步一(現為纖納光電常務副總)本科都屬于浙大光電系,2008年我們兩人獲得了亞太環境與合作組織提供的全額獎學金,不僅僅是浙江大學,還有中山大學和南開大學,基本上都是各個大學中的光電系或者物理系。
亞太環境與合作組織獎學金共給了三屆,獎學金的范圍包括本科生,也包括博士生,我與顏步一是第二屆,在我們之前和之后還各有一屆,這個獎學金培養了一大批國內做光伏的人。
《能源》:近年來,多種光伏技術迅猛發展,鈣鈦礦是其中之一,您最早接觸鈣鈦礦是在什么時候?為什么最終選擇鈣鈦礦的研究方向?

姚冀眾:2008年,我進入了澳洲新南威爾士州大學光伏和可再生能源學院學習光伏發電。新南威爾士大學最出名的無疑是晶體硅電池,在那所大學不研究晶體硅的是比較奇怪的,而我和顏步一雖然覺得晶體硅很有意思,但感覺其發展空間似乎有點受限,所以我們選擇了一個做第三代太陽能電池的導師,選擇了新的太陽能電池方向。
有趣的是,我是新南威爾士大學第一個做有機太陽能電池的本科生,顏步一是第一個做染料敏化太陽能電池的本科生,在當時有機太陽能電池的效率僅有2.5%,染料敏化電池的效率略高一點,大概10%左右。
可以說,十年前選擇第三代太陽能電池方向純粹是因為興趣。
鈣鈦礦電池在2009年面世,但是學術界真正對它有一個充分的認識,引起大家的興趣基本上是在2012年之后,當時我在英國帝國理工學院。由于和牛津大學有很多的合作,我們做了很多鈣鈦礦方面的測試,因為合作比較多,所以我們當時就碰到了鈣鈦礦材料。
事實上,鈣鈦礦在2012年已經展現出很好的光電性能,但是還沒有大規模的應用,全球范圍內也沒有特別多的人去研究它,直到2013年底才有一批教授將目光轉向鈣鈦礦電池,而我也在2014年底決定做鈣鈦礦,后來也成為最早一批做鈣鈦礦電池的公司。
《能源》:公司的名字是纖納光電,這個名字是怎樣確定的?
姚冀眾:由于光而使材料中產生電子(光生載流子)擴散的距離是判斷一種電池材料好壞的重要指標,相當于一輛車,在不踩油門的情況下能往前跑多遠,跑的越遠說明車的損耗越小,可能就開得越快;同樣的道理,一個電子產生之后能在電池材料中擴散多遠,決定了他的發電性能。
根據測量數據,鈣鈦礦材料的光生載流子在材料中能擴散大概1微米左右,這是非常震驚的一件事情,因為鈣鈦礦材料的厚度只有0.5微米,這樣鈣鈦礦材料中包括邊界上的光生載流子都可以收集的到,這說明了鈣鈦礦的理論效率非常高。
纖納光電的名字和鈣鈦礦這種材料的結構密切相關。1微米相當于千分之一毫米,所以我們“千”前面加上一個絞絲旁便是“纖”,而由于鈣鈦礦整個材料還是一個納米的體系,所以合在一起便是纖納。
《能源》:2015年,纖納光電作為鈣鈦礦的創業公司,初期遇到了哪些問題和挑戰?又是怎樣解決的?
姚冀眾:公司成立之初,纖納光電獲得了一筆政府的啟動資金和杭開集團邵建雄董事長的天使輪投資。邵建雄對于光伏行業的比較了解,對纖納光電的技術充滿信心。后來,纖納光電取得了一定的成績之后,先后獲得了浙大控股的創投公司、長江三峽集團的投資。
《能源》:近年來,鈣鈦礦電池效率提升迅速,纖納光電也頻頻打破世界紀錄,那么當下全球范圍內鈣鈦礦的發展態勢是怎樣的?
姚冀眾:鈣鈦礦電池畢竟屬于能源行業,按照我們的測算,未來可以做到1元/瓦的水平,也就是0.2~0.3元/千瓦時,這比大部分的電力都要便宜。這就需要從更高的層面,需要國家層面的戰略推動。我們和三峽集團的合作將更好的推動這一進程。
在國外,做的比較好的英國牛津光伏背后是歐洲投資銀行、挪威石油;日本東芝也是與國家戰略深度捆綁的企業;美國的兩家鈣鈦礦企業都是由美國國家可再生能源實驗室投資孵化的。
《能源》:對于鈣鈦礦電池的發展,您有怎樣的建議?
姚冀眾:鈣鈦礦的發展還需要更多積淀,國內有幾家企業在做鈣鈦礦電池,接下來大家需要一起推動鈣鈦礦事業。雖然現在我們發展的還可以,但什么時候可以做起來,可能還需要一段時間。