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鈣鈦礦或將成為光伏行業(yè)的未來!

作者: | 發(fā)布日期: 2019 年 11 月 18 日 10:40 | 分類: 產(chǎn)業(yè)資訊

接棒PERC的技術,是HJT還是N型Topcon?也許都不是,未來可能屬于鈣鈦礦!

鈣鈦礦電池是有很多優(yōu)秀特質的三好青年:

1)理論轉換效率50%,給未來發(fā)展很大的想象空間;目前實驗室最高轉換效率達25.2%,直追晶硅電池;

2)商業(yè)化大尺寸組件效率提升快,僅3個月就提升了4.12%!

3)便宜,GW級以上成本可以降低到0.7元/W以內!

25.2%的實驗室效率,50%理論效率,想象空間大!

2019年8月,NREL(National Renewable Energy Laboratory,美國國家可再生能源實驗室)宣布:韓國化學技術研究所&麻省理工創(chuàng)造了單結鈣鈦礦太陽能電池效率的新紀錄:25.2%,相較于之前的24.2%提高了1%!具體如下圖。圖中的鈣鈦礦成為效率提升速度最快的一條線!

25.2%是什么概念呢?

HIT技術疊加IBC技術之后的HBC電池最高效率可達26.63%,該紀錄由日本Kaneka公司在2017年8月創(chuàng)造,這也是目前晶硅太陽能電池研發(fā)效率的最高水平。

從2009年到2019年的短短10年間,鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率從3.8%一下子躍升至25.2%;而2013年11月美國科學家在最新研究中發(fā)現(xiàn),新式鈣鈦太陽能電池的轉化效率或可高達50%,遠高于目前的晶硅電池理論上限。這給鈣鈦礦未來的發(fā)展帶來巨大的想象空間!

令人咋舌的商業(yè)化效率提升

不僅僅在實驗室,商業(yè)化生產(chǎn)線上的轉換效率也是日新月異。從11.98%到14.24%,再到16.1%,商業(yè)化大尺寸組件效率提升了4.12%,卻僅僅用了3個月!

2019年11月,美國國家可再生能源實驗室(NREL)發(fā)布最新太陽能組件效率圖。其中,日本松下公司的鈣鈦礦組件效率創(chuàng)新高,在800-6500cm2級別的組件面積上獲得16.1%的光電轉換效率,刷新世界記錄!

0.7元/W,低廉的制造成本!

鈣鈦礦電池制作工藝簡單,成本低。實驗室中常采用液相沉積、氣相沉積工藝、液相/氣相混合沉積工藝,工藝簡單、成本低廉。

2019年2月,協(xié)鑫集團旗下的蘇州協(xié)鑫納米科技有限公司(簡稱協(xié)鑫納米)發(fā)布了其在鈣鈦礦光伏組件技術方面的突破性進展。協(xié)鑫納米已經(jīng)率先建成10MW級別大面積鈣鈦礦組件中試生產(chǎn)線,制造的鈣鈦礦光伏組件尺寸為45cm*65cm,光電轉化效率達到15.3%。正在建設中的100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線,將把組件面積擴大至1m*2m,組件光電轉化效率將提高至18%以上,計劃于2020年實現(xiàn)鈣鈦礦光伏組件的商業(yè)化生產(chǎn)。

在現(xiàn)有的工藝條件下,100MW量產(chǎn)線制造的鈣鈦礦光伏組件的制造成本預計將低于1元/W。當產(chǎn)能擴大到1GW以上時,鈣鈦礦組件的制造成本還將進一步下降到每瓦0.7元左右,系統(tǒng)成本降低到2.5元/W以內。

鈣鈦礦的明顯缺點

擁有如此多優(yōu)點的三好青年,為什么遲遲未大規(guī)模推廣?鈣鈦礦也有一些明顯的缺點。

1)材料有毒

鈣鈦礦電池材料含有鉛。

2)電池壽命不長

目前,壽命最長的鈣鈦礦太陽能電池可達到1000小時,由華中科技大學和洛桑聯(lián)邦理工學院合作研發(fā)。而傳統(tǒng)晶硅電池壽命一般可達到25年,比鈣鈦礦電池長得多。

3)材料不穩(wěn)定

鈣鈦礦中的鉛容易氧化使碘揮發(fā),且當晶體遇濕時則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發(fā)電,它很有可能分解滲出流到屋頂或土壤中;

 

來自:智匯光伏

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