钙钛矿有望成为光伏新主流技术

来源:中国节能网发布时间:2019-05-14 15:59:33
 光伏产业的发展催生了一代又一代的新技术。历经几十年的选择,单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能逐渐占领了行业主流。

而近年来,一种被称为“未来最佳光伏发电材料”的钙钛矿出现在人们的视野中,并迅速成为行业内关注的焦点。

研究发现,这种新型光伏技术不仅能够有效代替晶硅,还能够全面降低光伏系统造价,使其低于火电成本。

全球不少国家对此表示重视,纷纷加大研发力度,力推钙钛矿的商业化应用。

近日,加州大学洛杉矶分校(UCLA)和中国组件制造商锦州阳光能源有限公司(Solargiga)共同发布声明,称其研究人员通过在钙钛矿层上添加咖啡因,将钙钛矿太阳能电池的热稳定性和效率从17%提高至20%。

效率的提高使得钙钛矿的商业化更进一步。不少业内人士预计,只需要两至三年时间,钙钛矿就可以超过单晶。

最佳光伏发电材料出现

钙钛矿最早出现在2009年,此后,关于钙钛矿太阳能电池的研究便成为了光伏界的热点话题。

作为一种新型的光伏器件,钙钛矿电池具有制备简易、材料丰富、光电性能优异等特点,被称为目前已发现的最佳光伏发电材料。

与市场上主流的晶硅材料相比,钙钛矿的材料结构在制备电池中更加具有优势。它对于杂质并不敏感,因此对于纯度的要求远远低于硅料纯度。

更为重要的是,钙钛矿的原材料和技术都十分简便易得。

目前的晶硅电池和薄膜太阳能电池基本上都是特定的一种或几种材料,而钙钛矿电池则是一种化合物电池,有多达几万种原材料可供选择。

此外,相比晶硅电池对硅料的需求,钙钛矿电池对于原材料的需求也要少得多。一块72片电池的晶硅组件对硅的消耗量约为1公斤,而同等面积的钙钛矿电池组件只需要钙钛矿材料2克左右。

在转换效率提升方面,钙钛矿也更具空间。晶硅技术的效率提升经过了几十年的时间,而钙钛矿的效率则在短短十年内快速提升,目前,钙钛矿电池的实验室效率是中国科学院创造的23.7%,超过了多晶硅、碲化镉和铜铟镓硒,仅次于单晶。

一旦技术取得更大突破,钙钛矿将以低于单晶产品一半的成本大规模应用到光伏发电领域中。届时,钙钛矿或将成为新一代的光伏材料。

“喝咖啡”的钙钛矿新技术

成熟的钙钛矿电池具有超越晶硅材料的优势,因为钙钛矿技术领域的创新一直层出不穷。

近日,在一篇刚刚发表的论文中,科学家们对钙钛矿太阳能电池效率的提高提出了新的方法。

美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程学院、锦州阳光能源公司的研究团队观察到,咖啡因中氧原子与钙钛矿材料中铅离子的相互作用,能显著提升钙钛矿太阳能电池的热稳定性,将转换效率从17%提升到20%。

据研究人员介绍,他们的灵感正是来自于喝咖啡可以提神。研究团队采用加热的方法将咖啡因添加到40个太阳能电池的钙钛矿层中,并使用红外吸收光谱来确定咖啡因是否成功地与钙钛矿结合。

结果显示,咖啡因中羰基的特征峰发生了移动,这意味着咖啡因已成功与钙钛矿结合。

随后研究人员观察发现,这种“喝过咖啡”的钙钛矿电池输出功率提高了大约20%。这意味着,咖啡因可以帮助钙钛矿提高效率。

实际上,目前钙钛矿电池在实验室中的效率已经与单晶相差无几。资料显示,单晶硅光电转换效率的世界纪录为26%,而钙钛矿也已经达到了24%左右。

不少研究者认为,按照现在的实验室效率估算,再过两三年,钙钛矿将十分有可能超过单晶。

毫无疑问,钙钛矿的出现,对于光伏行业来说将是一次新的技术革命。

钙钛矿有望成为光伏新主流技术

当下,全球光伏领域正处于迈入低价、平价上网的关键时期,而钙钛矿作为一种成本低、效率高的新兴技术,将在未来的转型过程中发挥着重要作用。

在全球范围内,不少公司都不约而同提出了加速钙钛矿产业化的目标。

今年2月份,中国光伏龙头企业协鑫集团旗下苏州协鑫纳米科技有限公司(以下简称“协鑫纳米”)表示将计划在2020年实现钙钛矿光伏组件的商业化生产。

目前,协鑫纳米拥有一条10MW的试生产线,生产出的钙钛矿光伏组件为全球面积最大,同时也是大面积中效率最高的组件。

凭借领先的技术水平,协鑫纳米已经开始了100MW量产生产线的建设工作。据介绍,在现有的技术水平下,这条100MW的生产线制造的钙钛矿组件成本预计将低于1元/W。

当产能继续扩大到1000MW以上时,组件成本将进一步下降到0.7元/W。按照这一数值计算,光伏系统造价将低于3元/W,这也意味着光伏系统的发电成本将显著低于火电。

众所周知,光伏行业已经开始逐步过渡到了平价上网阶段,钙钛矿技术的进步将在一定程度上降低光伏系统造价,推动全面平价上网时代的到来。

目前的钙钛矿技术正在从实验室走向商业化生产阶段,自然也存在着不少技术难题。但作为全球最受瞩目的新兴光伏技术之一,钙钛矿的研究正在逐步加深,难题也将迎刃而解。

在全面推动平价上网的当下,钙钛矿产业化的时机已经成熟,预计在未来的几年中,钙钛矿将成为光伏行业新的主流技术。

责任编辑:zhoutianwei
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
华晟新能源亮相2026世界制造业大会 展示高效异质结前沿技术成果来源:华晟新能源 Huasun 发布时间:2026-09-22 09:44:57

华晟新能源亮相2026世界制造业大会,展出Himalaya PLUS高效异质结组件(760W/24.5%)、异质结-钙钛矿叠层电池、玻璃基TGV及P-HJT柔性电池等前沿成果,展现其在高效光伏与下一代技术产业化上的领先布局。

钙钛矿光伏领域首个国家标准发布来源:市场监管总局 发布时间:2026-09-21 08:52:42

我国首个钙钛矿光伏领域国家标准《GB/T 6495.12—2026》正式发布,将于2027年实施。该标准聚焦钙钛矿光伏电池及组件的电流-电压(I-V)特性测量,旨在解决其性能易受光照和电压影响、测试结果不稳定、面积定义不统一等关键问题。针对钙钛矿器件动态响应特性,标准系统规定了测试设备要求、测试前稳定化处理流程,并区分实验室研发与量产需求,提出快速测量法及最大功率点追踪、十点准稳态拟合(仲裁法)、渐进法等准稳态测试方法。同时,统一总面积与光阑面积定义,规范效率计算方式,确保不同机构测试结果具备可比性与可复现性。该标准填补了国内钙钛矿光伏标准化测试空白,为检测认证、产品研发、产线质控和国际贸易提供统一技术依据,支撑产业化发展与国际标准协同推进。(199字)

推进多场景试点应用!《江苏省推进钙钛矿光伏电池试点应用实施方案》发布来源:江苏省发改委 发布时间:2026-09-20 09:09:30

江苏省于2026年9月14日印发《推进钙钛矿光伏电池试点应用实施方案》,明确以多场景验证为路径,加快钙钛矿光伏技术工程化落地。方案提出到2030年,建成一批技术先进、效益显著的试点项目,形成全国领先的创新与应用试点体系。重点布局五大应用场景:“钙钛矿光伏+交通设施”,推动铁路、公路、港口及车载光伏应用;“+建筑”,推广光伏瓦、幕墙等BIPV产品;“+矿区”,结合生态修复实现能源开发与环境治理协同;“+海上风光同场”,开展高盐雾、高湿热环境实证;以及“+其他”,拓展至零碳园区、农(渔)光互补、可穿戴设备和航空航天等领域。配套强化项目试点、政策激励、市场消纳与标准认证四大支撑举措,全面助力钙钛矿光伏产业化与绿色低碳发展。(198字)

全球钙钛矿竞速,晶灵以唯一材料合作方进入澳洲国家级项目!来源:投稿 发布时间:2026-09-18 14:45:50

钙钛矿-晶硅叠层电池产业化加速,晶灵科技作为唯一中国材料方参与澳大利亚630万澳元国际攻关项目。其高纯度微晶材料已量产供货,多项技术创世界纪录,并布局太空光伏、BIPV等前沿场景,推动钙钛矿材料自主可控与全球验证。

国内首次柔性钙钛矿光伏组件级在轨验证启动来源:炎和科技 发布时间:2026-09-18 08:41:14

9月17日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射快舟十一号遥三火箭,将天仪51星与52星送入预定轨道。其中,炎和科技自主研发的柔性钙钛矿光伏组件搭载天仪52星进入太空,正式启动国内首次组件级柔性钙钛矿光伏在轨工程化验证。该试验聚焦空间极端环境下的全工况考核,包括高真空、±100℃温度循环、高能粒子辐照及原子氧侵蚀等多因素耦合条件,重点评估组件在热循环疲劳、辐照退化和机械震动下的电学输出特性、连接可靠性与力学稳定性。所有核心性能参数通过星上遥测系统实时回传。区别于以往小尺寸器件的原理性验证,本次任务首次面向工程应用,覆盖电学、连接、力学三大维度,旨在填补国内商业航天领域柔性钙钛矿光伏在轨工程数据空白,标志该技术由实验室研究正式迈入工程化应用验证阶段。(198字)

固德威正式发布巨蟹OASIS移动电站:移动,正在成为光伏电站的新变量来源:中华网 发布时间:2026-09-16 17:19:27

固德威正式推出巨蟹OASIS移动电站,旨在应对工程建设、矿区作业、农牧生产及偏远地区等流动性强、电网薄弱或离网场景下的能源需求。该产品突破传统固定式光伏电站限制,采用高度集成的可运输设计,实现快速部署、灵活转场与多次复用。系列产品包括OASIS Plus(91.2kWp,集装箱式,12小时完成整机部署)和OASIS Mini(5.7kWp,轻量化,两人1分钟即可展开),分别适配规模化与轻量级移动用能需求。依托“源—网—荷—储—智”协同架构,系统支持并网、并离网及纯离网三种运行模式,可构建适应不同电网条件的移动微电网。产品已在广州光伏展首次线下亮相,标志着固德威向多元化、场景化绿电解决方案迈出关键一步。(199字)

包头市:布局钙钛矿、叠层等新一代太阳能电池技术来源:包头市人民政府 发布时间:2026-09-11 08:49:42

包头市于9月8日发布《“十五五”时期推动清洁能源产业高质量发展行动方案》,旨在加快构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系,助力老工业基地绿色转型。方案提出到2030年实现新能源并网装机2400万千瓦、储能装机750万千瓦的发展目标,并围绕供给提升、储能扩容、风光制氢、传统能源清洁利用及生物质开发五大方向部署重点任务。在装备升级方面,强调做优晶硅光伏配套(如铝边框、多晶硅芯),同时前瞻性布局钙钛矿、叠层等新一代太阳能电池技术产业,推动技术迭代与本地化配套。此外,方案还系统规划了电网强化、氢能管网、充换电设施、创新平台建设及产业生态优化等支撑举措,突出以新质生产力引领清洁能源全产业链高质量发展。(199字)

西南地区首个工业级钙钛矿/晶硅叠层光伏实证项目落地云南来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-09-09 09:24:56

西南地区首个工业级钙钛矿/晶硅叠层光伏实证项目在云南丽江落地,依托云南省重大科技专项“绿氢高效制备关键技术研究及应用”,由昆明理工大学、三峡集团云南公司与仁烁光能联合实施。项目突破两大核心技术瓶颈:一是研发出稳定性显著提升的钙钛矿/硅叠层太阳能电池,光电转化效率达33%,双85老化1100小时后性能保持率超90%;二是开发出高性能钴基非贵金属电解水催化剂,实现大电流下高效稳定制氢。配套建成1000Nm³/h“光伏直连制氢”示范工程,年产绿氢320吨,并投运高原适用的集装箱式氢燃料电池热电联产系统,形成覆盖“发电—制氢—储运—用能”的全链条零碳微循环模式。(199字)

亮相南美光伏展 | TCL Solar以先进BC技术,激活拉美光伏新价值来源:TCL中环 发布时间:2026-08-27 09:22:46

TCL Solar亮相2026南美光伏展,首发C2 BC背接触组件,功率提升30-40W,温度系数低至-0.26%/°C,专为拉美高温气候优化;同步推出BC+TOPCon双产品矩阵,覆盖民居、农业、工商业等多元场景,兼具抗PID、耐盐雾与30年线性质保,彰显本土化技术实力。

通威受邀参加首届“钙钛矿+X”叠层光伏产业发展大会,分享规模化制备最新进展来源:通威股份 发布时间:2026-08-27 09:01:37

通威在钙钛矿-晶硅叠层电池领域实现重大突破:首创兼容异质结产线的“气相沉积-溶液两步法”,5MW全自动试验线贯通,商用尺寸电池效率达32.68%,组件功率776W;攻克大面积成膜、UV防护、低应力封装等量产难题,加速迈向商业化应用。

THBC中试线阶段性目标达成!天合光能牵头国家重点研发计划项目通过中期检查来源:天合光能 发布时间:2026-08-25 10:03:00

国家自然科学基金重点项目“THBC创新电池技术”通过中期检查,各项指标全达标。项目融合TOPCon、HJT、BC三大技术优势,攻克高短路电流密度与高开路电压双高难题,实现晶硅电池效率逼近理论极限,完成可行性验证与产业化落地,标志着我国高效光伏技术取得重大突破。