科技部國撥4.38億補貼：鈣鈦礦電池迎來機遇！

日前，科技部發(fā)布了《國家重點研發(fā)計劃“可再生能源與氫能技術(shù)”等重點專項2019年度項目申報指南的通知》，按照國家重點研發(fā)計劃組織管理的相關(guān)要求，將“可再生能源與氫能技術(shù)”等重點專項2019年度項目申報指南予以公布。

據(jù)悉，科技部此次將調(diào)撥4．38億元經(jīng)費，以支持相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。而太陽能作為“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項技術(shù)方向之一，是此次專項技術(shù)研發(fā)的重中之重。

新型太陽電池為重點

根據(jù)通知，“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項包括太陽能、風能、生物質(zhì)能、地熱能與海洋能、氫能、可再生能源耦合與系統(tǒng)集成技術(shù)6個創(chuàng)新鏈（技術(shù)方向）。在這6個技術(shù)方向中，科技部將在2019年啟動24～45個項目，擬安排國撥經(jīng)費總概算約4．38億元。

作為發(fā)展最為成熟、潛力最大的可再生能源技術(shù)之一，新型太陽電池成為了本次重點專項扶持的主要技術(shù)方向。

科技部在《“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項2019年度項目申報指南》中提到，新型太陽電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)瞄準國際最前沿，支持全新概念的創(chuàng)新研究，通過新概念技術(shù)研究帶動創(chuàng)新，引導(dǎo)太陽電池技術(shù)向國際并跑、領(lǐng)跑跨越方向發(fā)展，擬支持項目數(shù)為 3 項；除此之外，擬支持項目數(shù)均為 1~2 項。

由此可見，在六個技術(shù)方向中，新型太陽電池是重點扶持技術(shù)，這對太陽能發(fā)電的發(fā)展意義重大。在相關(guān)技術(shù)的進一步細分中，政策具體提到了新型電池的三個研究方向。

1. 高效穩(wěn)定大面積鈣鈦礦太陽電池關(guān)鍵技術(shù)及成套技術(shù)研發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容為探索大面積太陽電池制備技術(shù)，開展穩(wěn)定大面積鈣鈦礦電池關(guān)鍵技術(shù)及成套技術(shù)研發(fā)。具體包括大面積薄膜制備技術(shù)；大面積薄膜缺陷調(diào)控技術(shù)；大面積功能層界面結(jié)構(gòu)和光電特性調(diào)控方法；大面積高效率高穩(wěn)定性器件制備技術(shù)；組件精密切割與連接技術(shù)。

考核指標解決大面積鈣鈦礦電池穩(wěn)定性問題，獲得穩(wěn)定大面積鈣鈦礦電池關(guān)鍵技術(shù)及成套技術(shù)；大面積鈣鈦礦太陽電池效率≥19%（面積>20cm×20cm），室溫 25℃，AM1.5 光照 1000 小時后，效率衰減≤10%。

2.新結(jié)構(gòu)太陽電池研究及測試平臺（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容為了進一步推進非 PN 結(jié)激子型新型太陽電池的技術(shù)研發(fā)、完善電池的評估體系，建立成套具有普適性、規(guī)?；?、集成化、智能化等特點，并兼顧這類新型太陽電池的多元化需要的公共研究平臺。具體包括關(guān)鍵材料模擬計算與器件仿真技術(shù)；新型太陽電池中普適性和差異性關(guān)鍵技術(shù)研究；新型太陽電池的關(guān)鍵制備設(shè)備及測試裝備；系統(tǒng)開展新型太陽電池的光吸收特性、載流子傳輸特性以及表界面特性等光電性能測試技術(shù)研究；針對電池種類不同，實現(xiàn)器件結(jié)構(gòu)、功能層以及器件工藝的統(tǒng)一，設(shè)計和制備相應(yīng)的標準化電池。填補我國新型電池公共制備和測試平臺的空白，成為國際權(quán)威的新型太陽電池測試認證平臺。

考核指標兼顧非 PN 結(jié)激子型新型太陽電池的產(chǎn)業(yè)化需要，立足于其多元化特征，建設(shè)這類新型太陽電池的公共研究平臺；滿足 3 種以上的新結(jié)構(gòu)太陽電池的通用化制備、測試。

3.新型太陽電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容面向太陽電池多元化、高效率、低成本的需求，開展太陽電池的新原理、新概念、新材料以及新結(jié)構(gòu)的研究工作。具體包括太陽電池激子產(chǎn)生、分離、傳輸和復(fù)合的普適性原理；表界面鈍化和修飾技術(shù)；新型寬光譜、高吸收效率的吸光材料設(shè)計及制備技術(shù)；高性能太陽電池的新結(jié)構(gòu)、新工藝以及大面積制備技術(shù)。

考核指標獲得太陽電池普遍適用的新原理、新模型；獲得高性能寬光譜吸光材料，可見光光吸收效率超過 90%以上，具備良好的激子分離和載流子表界面?zhèn)鬏斝阅?，突破傳統(tǒng)太陽電池結(jié)構(gòu)，獲得新結(jié)構(gòu)太陽電池；光電轉(zhuǎn)換效率超過 10%（面積≥0.1cm 2 ），1000 小時光照后（光照條件室溫 25℃，AM1.5，光強 1000W/m 2 ），效率衰減≤10%。

直擊產(chǎn)業(yè)技術(shù)痛點

了解光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的業(yè)內(nèi)人士應(yīng)該清楚，科技部給出的三個重點研究方向都是行業(yè)發(fā)展的痛點。如果這三個方面的技術(shù)痛點解決了，對光伏發(fā)電的成本下降、效率提升、技術(shù)更新?lián)Q代都會有積極影響。

首先從第一方面來看，作為第三代太陽能電池技術(shù)，鈣鈦礦太陽電池技術(shù)一直被視為未來可以取代晶硅電池的技術(shù)。而經(jīng)過多年來的發(fā)展，鈣鈦礦太陽電池技術(shù)得到了極大的提升，光電轉(zhuǎn)換效率不斷突破，峰值已經(jīng)接近于晶硅電池。加上鈣鈦礦太陽電池低成本的優(yōu)勢，其未來潛力不可限量。但盡管如此，鈣鈦礦太陽電池依然受到多個方面因素的限制，使得這類電池一直無法大范圍商業(yè)化。

目前鈣鈦礦太陽電池面臨的最主要的制約因素是“大面積”、“穩(wěn)定性”。而此次針對鈣鈦礦太陽電池的專項扶持里提到，要解決大面積鈣鈦礦電池穩(wěn)定性問題，獲得穩(wěn)定大面積鈣鈦礦電池關(guān)鍵技術(shù)及成套技術(shù)，核心就是要解決“大面積”、“穩(wěn)定性”問題。而如果解決了這兩項問題，鈣鈦礦太陽電池便可加速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為光伏發(fā)電帶來新的成本下降路徑。