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「每日谈」极限光电转化效率高达45%,一文了解钙钛矿太阳能电池
日期:2022-07-18   [复制链接]
责任编辑:sy_wangjunjie 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
广发证券指出,钙钛矿作为新一代薄膜太阳能电池,其理论极限效率高达45%,目前实验室效率已经突破30%,同时原料和制造成本远低于晶硅电池,随着产业链不断进步,技术成熟,有望成为下一代主流技术。

1)钙钛矿太阳能电池,有何来头?

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型(ABX3型)晶体为吸光层的新一代薄膜太阳能电池,钙钛矿光吸收系数高、材料成本低,钙钛矿电池结构简单,制造工艺流程短,生产能耗低;

钙钛矿电池效率不断提高,历时多年钙钛矿电池光电转换效率从3.8%提升至25.7%,有望打平甚至超越晶硅电池,而原料、制造成本远低于晶硅电池,有望成为新一代的光伏技术;随着相关企业逐步攻克钙钛矿电池长期稳定性、大面积制备等关键技术,该技术有望成熟。


2)钙钛矿叠层电池,效率几何?
钙钛矿叠层电池光电转换效率有望达到45%以上,含有多个吸光层的叠层电池,分别吸收不同波长的阳光,提升了光的利用率;两结电池理论极限效率45%,三结极限效率49%。

南京大学研发的钙钛矿/钙钛矿叠层电池,效率28.0%;EPFL/CSEM研制的钙钛矿/硅叠层电池,效率31.3%,未来还将持续发展突破。



 
3)钙钛矿工艺,路在何方?
钙钛矿电池核心结构为电子传输层ETL/钙钛矿层/空穴传输层HTL组成的“三明治”薄膜结构,工艺包括薄膜制备、激光刻蚀、封装三大步,关键在实现大面积高质量薄膜制备。

溶液涂布法(刮刀涂布机,狭缝涂布机,丝网印刷机)、溶液喷涂法(气压或超声喷头,压电印刷设备)、气相沉积法(磁控溅射PVD,反应式等离子体沉积RPD,真空蒸镀等设备)等薄膜制备设备正在同步发展。

4)钙钛矿产业,谁在推进?
协鑫纳米、纤纳光电等多家公司竞技钙钛矿光伏电池产业化。苏州协鑫纳米投建的100MW量产线已在昆山完成厂房和主要硬件建设,组件尺寸1m×2m,组件效率18%以上;

杭州纤纳光电22年5月20日发布了全球首款钙钛矿商业化组件alpha,实现了100MW级规模量产。

随着多家的持续推进,钙钛矿光伏电池产业化的前景越来越明朗。

5)钙钛矿设备,谁在布局?
国产设备厂商德沪涂膜、众能光电、捷佳伟创、晟成光电(京山轻机子公司)、迈为股份、帝尔激光等积极布局钙钛矿电池设备研发。

德沪涂膜深耕狭缝涂布设备,供应协鑫100MW量产线;

众能光电已对外销售刮涂/涂布一体机、磁控溅射、热蒸发镀、ALD和激光刻蚀机等工艺单机以及光伏组件整线近100台套;

2022年6月,晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备量产,成功应用多个客户端;

2022年7月,捷佳伟创钙钛矿电池RPD设备出厂发货;迈为股份、帝尔激光积极推进钙钛矿激光设备。




 
原标题:「每日谈」极限光电转化效率高达45%,一文了解钙钛矿太阳能电池

 
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来源:华尔街见闻官方账号
 
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