NREL單結(jié)鈣鈦礦最新效率上升至25.2%

剛剛，NREL(National Renewable Energy Laboratory，美國國家可再生能源實驗室)更新了“電池實驗室最高效率”圖!

一、單結(jié)鈣鈦礦電池效率提高到25.2%

單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池的效率再創(chuàng)新高，達(dá)到25.2%，相較于之前的24.2%提高了1%!據(jù)顯示，相應(yīng)單位為韓國化學(xué)技術(shù)研究所(Korea Research Institute of Chemical Technology)&麻省理工(MIT)，具體如下：

圖片下載地址：https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html

中國的天合實驗室、漢能旗下的Alta都曾因創(chuàng)造了世界最高效率，多次登上這張“Best Research-Cell Efficiencies”

二、鈣鈦礦電池的優(yōu)缺點

近幾年，鈣鈦礦成為光伏電池研究的新寵，其研究人員也普遍獲得認(rèn)可。

鈣鈦礦電池曾經(jīng)成為2017諾貝爾化學(xué)獎的大熱門(詳見：2017諾貝爾獎的大熱門——鈣鈦礦光伏電池);

使劉明偵成為我國最年輕“國家青年千人”，電子科技大學(xué)材料與能源學(xué)最年輕的副院長(詳見：光伏好青年：研究鈣鈦礦的美女學(xué)神!)

1、鈣鈦礦的主要優(yōu)勢

1)轉(zhuǎn)換效率潛力大、發(fā)展速度快

從2009年到2019年的短短10年間，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率從3.8%一下子躍升至25.2%;而2013年11月美國科學(xué)家在最新研究中發(fā)現(xiàn)，新式鈣鈦太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率或可高達(dá)50%，遠(yuǎn)高于目前的晶硅電池理論上限。

2)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。今年2月，蘇州協(xié)鑫納米科技有限公司發(fā)布了其在鈣鈦礦光伏組件技術(shù)方面的突破性進(jìn)展，認(rèn)為鈣鈦礦zujian 價格將低于1元/W。(相關(guān)內(nèi)容詳見：鈣鈦礦使光伏組件成本低于1元/W?)

3)建筑一體化(BIPV)潛力大

鈣鈦礦型電池屬于薄膜電池，目前主要就是沉積在玻璃上，還可以通過控制各層材料的厚度和材質(zhì)來實現(xiàn)不同程度的透明度、顏色，更有利于跟建筑物融為一體，有望成為高樓大廈幕墻裝飾、車輛有色玻璃貼膜等的替代品。

2、鈣鈦礦的主要劣勢

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(dá)到1000小時，由華中科技大學(xué)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院合作研發(fā)。而傳統(tǒng)晶硅電池壽命一般可達(dá)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(dāng)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;

三、鈣鈦礦電池備受資本青睞

1、金風(fēng)科技

3月15日，中國第一大風(fēng)機(jī)制造商金風(fēng)科技宣布，以戰(zhàn)略投資者身份領(lǐng)投英國鈣鈦礦太陽能發(fā)電公司牛津光伏有限公司(Oxford PVTM)D輪融資，投資金額2100萬英鎊。

2、三峽資本

4月26日，長江三峽集團(tuán)旗下三峽資本聯(lián)合中國三峽新能源與杭州纖納光電科技有限公司宣布，三峽資本以戰(zhàn)略投資者身份注資纖納光電，投資金額5000萬人民幣。這家成立不足4年的公司，目前是全球鈣鈦礦太陽能組件光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄的保持者。

3、協(xié)鑫納米

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，完成了相關(guān)材料合成及制造工藝的開發(fā)，并已開始100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線的建設(shè)工作，計劃于2020年實現(xiàn)鈣鈦礦光伏組件的商業(yè)化生產(chǎn)。

協(xié)鑫納米的10MW中試生產(chǎn)線所制造的鈣鈦礦光伏組件尺寸為45cm*65cm，光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到15.3%。這是全世界范圍內(nèi)最大面積的鈣鈦礦光伏組件，也是大面積鈣鈦礦組件效率的最高數(shù)值。

正在建設(shè)中的100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線，將把組件面積擴(kuò)大至1m*2m，組件光電轉(zhuǎn)化效率將提高至18%以上。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(yù)計將低于1元/W，量產(chǎn)組件的工作壽命將達(dá)到25年以上。當(dāng)產(chǎn)能擴(kuò)大到1GW以上時，鈣鈦礦組件的制造成本還將進(jìn)一步下降到每瓦0.7元左右。如此低的組件成本，意味著光伏系統(tǒng)造價將低于3元/瓦!