武汉科研团队“种”出新一代光电薄膜材料

让光伏发电板 “吃”下更多波段的阳光

湖北日报讯 （记者王成龙、通讯员楚仁轩）“我们的第三代样机正在进行数据验证，预计今年年底，首款量产产品就将上市销售。”9月1日，武汉理工大学材料复合新技术全国重点实验室内，正高级研究员库治良正操控一排形似蒸笼的设备。

这台设备“种”出的杂化钙钛矿光电薄膜，能让光伏发电板“吃”下更多波段的阳光。目前市场上的光伏发电板只能吸收太阳光中特定波段的能量。库治良团队研发的这种光电薄膜材料，则能“消化”太阳光其他波段的能量，与现有光伏发电板配合使用，可将光电转化效率从27%提升到35%以上，未来有望进一步提升到40%。

2012年，库治良进入华中科技大学攻读博士学位，开始研究光电薄膜材料。他和团队成员研究发现，由碘化物、氨类和铅盐等化学物质杂化形成的杂化钙钛矿晶体，可以把光能转化成电能，在光伏产业拥有广阔的应用前景。

前景很美好，但库治良发现，虽然这种物质的光电转化潜能，比现在市面上广泛使用的光电薄膜更大，但它在实验室环境下生成的晶体结构很杂乱，导致其光电转化性能大打折扣，起初光电转化率仅有3%。

库治良介绍：“只有让多种化学物质在杂化的过程中，按照实验人员期待的标准去‘搭建’晶体结构，才能充分发挥其光电转化性能。这就像必须要按照设计的图纸盖房子。”

库治良和团队成员通过成百上千次实验，摸索出一套固体生长模式——将碘化铅固体放在真空环境下，注入由氨盐等化学物质构成的化学气体，通过精准控制温度、压强等，碘化铅固体上就能自动“长”出晶体结构统一的杂化钙钛矿薄膜，光电转化效率得到有效提升。

2024年初，团队着手打造初代样机。海南大学的科研团队就闻讯而来，直接下单买走。

首台样机就得到市场认可，这让库治良团队深受鼓舞。“2025年3月，我们团队启动了第三代样机的研发。这一代设备能更精细地调控温度、气压、气体流量等参数，可以根据客户想要的光电转化效率、薄膜生产成本进行‘量体裁衣’。”库治良说。

“中国光伏产业正从量大向质优爬坡。”库治良说，未来团队计划在湖北投资建设生产线，让光伏技术不仅铺得开，更用得精。