國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至11月底，全國累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約28.5億千瓦，同比增長13.6%。光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，眼下卻面臨著產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品價格下跌的現(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，成為競爭的關(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)勢的新一代光伏產(chǎn)品——鈣鈦礦太陽能電池已經(jīng)呼之欲出。
今年3月份，科技部發(fā)布了2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展，鈣鈦礦太陽能電池現(xiàn)身名單。事實(shí)上，早在十年前，《科學(xué)》雜志評選2013年十大突破中，鈣鈦礦太陽能電池成功入選，被稱為最有前景的下一代光伏技術(shù)。
傳統(tǒng)晶硅太陽能制作過程非常復(fù)雜，一些工序加工溫度能耗非常高。但鈣鈦礦電池不同，只要簡單的五六個工序，加工溫度不超過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%。鈣鈦礦還有一個非常大的優(yōu)勢，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)過近7個月的技術(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)電量會比晶硅高出20%。因此也有了更多的應(yīng)用場景，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)競爭與合作并存的時代，不少業(yè)內(nèi)人士希望未來鈣鈦礦可以和晶硅相互疊加，取長補(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，國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)開啟100兆瓦級以上的鈣鈦礦電池產(chǎn)線，并將實(shí)現(xiàn)吉瓦級組件產(chǎn)能的目標(biāo)定在2024年至2026年之間。
2023年年初，光伏組件達(dá)到1.8元至1.9元每瓦的價格高位后，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，成為競爭的關(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)勢的新一代光伏產(chǎn)品——鈣鈦礦太陽能電池已經(jīng)呼之欲出。
今年3月份，科技部發(fā)布了2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展，鈣鈦礦太陽能電池現(xiàn)身名單。事實(shí)上，早在十年前，《科學(xué)》雜志評選2013年十大突破中，鈣鈦礦太陽能電池成功入選，被稱為最有前景的下一代光伏技術(shù)。
傳統(tǒng)晶硅太陽能制作過程非常復(fù)雜，一些工序加工溫度能耗非常高。但鈣鈦礦電池不同，只要簡單的五六個工序，加工溫度不超過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%。鈣鈦礦還有一個非常大的優(yōu)勢，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)過近7個月的技術(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)電量會比晶硅高出20%。因此也有了更多的應(yīng)用場景，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)競爭與合作并存的時代，不少業(yè)內(nèi)人士希望未來鈣鈦礦可以和晶硅相互疊加，取長補(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，國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)開啟100兆瓦級以上的鈣鈦礦電池產(chǎn)線，并將實(shí)現(xiàn)吉瓦級組件產(chǎn)能的目標(biāo)定在2024年至2026年之間。
