钙钛矿太阳能电池前景

光伏行业的最核心的功能,就是通过太阳能电池,把光能转换为电能。那么这个转换效率,百分比是随着技术的代际变化,不断提升的。

老规矩,先来张图。

光伏技术阶段
光伏技术阶段

当下处在什么阶段呢?就是第二阶段向第三阶段去转换的过程,PERC电池是第二阶段的主流,PERC的极限转换率大概在23%,最近炒概念炒的HJT,TOPCon这些就是第三阶段,大概极限在26.5%这样,而钙钛矿电池(英文叫PSCs)叠层的话可以做到43%!

钙钛矿是一种具有很强光电转换效率的材料结构,应用广泛关注度高。钙钛矿(分子通式为 ABX3 的一类晶体材料),最早是 1839 年德国科学家 GustavRose 发现了元素组成为 CaTiO3 矿物,后来人们将具有这种晶体结构的物质统称为钙钛矿,是可以合成的一种材料,不是说这是只能从地里挖的一种矿。  

钙钛矿太阳能电池就是用钙钛矿结构物质作为吸光材料的太阳能电池,是新一代技术里最有希望的代表。

这个钙钛矿电池最牛的地方在于它因为带隙宽度可以调,是可以叠层的,可以制备高效叠层电池,叠层起来之后理论转换率能干到50%,也可以和现有的单晶硅电池做叠层,利用全光谱范围内的光子,秒杀任何现今的技术。

钙钛矿电池还有一个最大的好处,它只需要一些简单的化工原料,不需要任何稀有元素,原料纯度要求低,而且很容易得到。做钙钛矿电池的工艺也比现有的硅料-硅片-电池-组件这种四个工厂才能完成的要简单的多,钙钛矿的生产流程比较简单,一个工厂就能做完。

当然,钙钛矿太阳能电池现在还没普及产业化生产,是有它的致命缺陷的,就是不够稳定,寿命短!大概只有4000个小时,离现有的晶硅类光伏电池25年的使用寿命差距非常大,这点目前亟待解决。

好在钙钛矿太阳能电池的研发实力,我们国家目前是最强的,主要的专利都是我国的,业内比较有名的有南大的谭老师团队,和华中科大的邵老师团队,他们都做出了很多成果。公司方面,积累的最多的设备厂商应该是迈为股份,已经有交付的设备了,生产厂商应该是协鑫集成,协鑫光电(未上市)。

炒这个钙钛矿有点像炒氢能汽车,有足够的想象空间,有代际技术领先性,同时有无法大规模产业化的缺陷,如果哪天科研上解决使用寿命的问题了,钙钛矿太阳能电池会成为一个非常具有想象力的板块。

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