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光伏行業的未來也許是鈣鈦礦的!

放大字體??縮小字體 發布日期:2019-11-18 22:10:06 ??來源:新能源網??編輯:全球新能源網??瀏覽次數:108
核心提示:2019年11月18日關于光伏行業的未來也許是鈣鈦礦的!的最新消息:  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秀特質的三好青年:  1)理論轉換效率50%,給未來發展很大的想象空間
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  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秀特質的三好青年:

  1)理論轉換效率50%,給未來發展很大的想象空間;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月創造,這也是目前晶硅太陽能電池研發效率的最高水平。

  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現,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展帶來巨大的想象空間!

  令人咋舌的商業化效率提升

  不僅僅在實驗室,商業化生產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,協鑫集團旗下的蘇州協鑫納米科技有限公司(簡稱協鑫納米)發布了其在鈣鈦礦光伏組件技術方面的突破性進展。協鑫納米已經率先建成10MW級別大面積鈣鈦礦組件中試生產線,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量產生產線,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年實現鈣鈦礦光伏組件的商業化生產。

  在現有的工藝條件下,100MW量產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

  擁有如此多優點的三好青年,為什么遲遲未大規模推廣?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邦理工學院合作研發。而傳統晶硅電池壽命一般可達到25年,比鈣鈦礦電池長得多。

  3)材料不穩定

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

  PERC+鈣鈦礦也許是不錯的選擇

  鈣鈦礦電池的優點和缺點都如此明顯,那未來有發展的潛力嗎?

  在此,用我們光伏行業的教父——馬丁格林老師的演講才做做個結尾(詳細材料見:馬丁格林:PERC之后,哪種技術會崛起?)

  新興的幾個電池技術,有的價格太昂貴,有的制造工藝太復雜,有的原材料數量受限,都會

  PERC電池串聯兩個鈣鈦礦電池是性價比最高的。其他技術路線會因為、價格高昂或者有毒等因素被否定。下圖中的“鈣鈦礦+PERC+鈣鈦礦”也許是未來5~10年之后的發展方向!

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關鍵詞: 光伏 鈦礦 太陽能 效率

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