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鈣鈦礦太陽(yáng)能電池橫空出世,疊層技術(shù)理論效率可達(dá)45%以上!

   2023-12-25 央視財(cái)經(jīng)81170
核心提示:疊層光伏技術(shù),可以把理論光電轉(zhuǎn)換效率提升到45%以上。

國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至11月底,全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約28.5億千瓦,同比增長(zhǎng)13.6%。光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,眼下卻面臨著產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品價(jià)格下跌的現(xiàn)狀。

2023年年初,光伏組件達(dá)到1.8元至1.9元每瓦的價(jià)格高位后,一路下跌,跌幅達(dá)50%左右。為了不被淘汰,不少企業(yè)開(kāi)始提升科技水平、降低成本,其中能大幅降低制備成本的新技術(shù)路線,成為競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。

眼下除了眾多傳統(tǒng)光伏企業(yè)在想辦法降本增效,一種更具成本優(yōu)勢(shì)的新一代光伏產(chǎn)品——鈣鈦礦太陽(yáng)能電池已經(jīng)呼之欲出。

今年3月份,科技部發(fā)布了2022年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池現(xiàn)身名單。事實(shí)上,早在十年前,《科學(xué)》雜志評(píng)選2013年十大突破中,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池成功入選,被稱為最有前景的下一代光伏技術(shù)。

傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能制作過(guò)程非常復(fù)雜,一些工序加工溫度能耗非常高。但鈣鈦礦電池不同,只要簡(jiǎn)單的五六個(gè)工序,加工溫度不超過(guò)150攝氏度。

南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授 譚海仁:成本可以做到晶硅光伏的一半,甚至更低,將來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)可達(dá)到0.4元至0.5元每瓦。鈣鈦礦成本的占比不到組件的3%。鈣鈦礦還有一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì),就是能做成透光、半透明的光伏組件,可以廣泛應(yīng)用到建筑的窗戶上,把千家萬(wàn)戶的窗戶變成可以發(fā)電的玻璃。

譚海仁表示,目前實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)是,鈣鈦礦光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過(guò)20%,同等功率的鈣鈦礦電池年發(fā)電量比晶硅電池高出10%以上。

在浙江衢州,一家承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的企業(yè),鈣鈦礦電池生產(chǎn)線已經(jīng)在2022年5月建成。經(jīng)過(guò)近7個(gè)月的技術(shù)攻關(guān),今年年初實(shí)現(xiàn)能連續(xù)量產(chǎn)100兆瓦、良品率達(dá)標(biāo)的目標(biāo)。目前,生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)裝備都處于絕對(duì)保密狀態(tài)。

由于鈣鈦礦電池在陰天、早晨、傍晚等弱光情況下能發(fā)電,因此在衢州的實(shí)測(cè)中,工業(yè)化生產(chǎn)的鈣鈦礦電池雖然只有16%的光電轉(zhuǎn)換效率,但理論上年發(fā)電量會(huì)比晶硅高出20%。因此也有了更多的應(yīng)用場(chǎng)景,比如馬路邊的座椅可以為手機(jī)充電;作為幕墻,可以做成漂亮的建筑。

在光伏產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)與合作并存的時(shí)代,不少業(yè)內(nèi)人士希望未來(lái)鈣鈦礦可以和晶硅相互疊加,取長(zhǎng)補(bǔ)短,獲得更高的光電轉(zhuǎn)換效率。記者發(fā)現(xiàn),鈣鈦礦研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)在嘗試鈣鈦礦和鈣鈦礦相疊。

南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授 譚海仁:疊層光伏技術(shù),可以把理論光電轉(zhuǎn)換效率提升到45%以上。

目前,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)開(kāi)啟100兆瓦級(jí)以上的鈣鈦礦電池產(chǎn)線,并將實(shí)現(xiàn)吉瓦級(jí)組件產(chǎn)能的目標(biāo)定在2024年至2026年之間。

 
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