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刚刚,NERL更新单结钙钛矿最高效率!
发表于:2019-08-04 11:13:33
来源:智汇光伏作者:王淑娟

刚刚,NREL(National Renewable Energy Laboratory,美国国家可再生能源实验室)更新了“电池实验室最高效率”图

       一、单结钙钛矿电池效率提高到25.2%

      单结钙钛矿太阳能电池的效率再创新高,达到25.2%,相较于之前的24.2%提高了1%!据显示,相应单位为韩国化学技术研究所(Korea Research Institute of Chemical Technology)&麻省理工(MIT),具体如下:


中国的天合实验室、汉能旗下的Alta都曾因创造了世界最高效率,多次登上这张“Best Research-Cell Efficiencies”

二、钙钛矿电池的优缺点

    近几年,钙钛矿成为光伏电池研究的新宠,其研究人员也普遍获得认可。钙钛矿电池曾经成为2017诺贝尔化学奖的大热门(详见:2017诺贝尔奖的大热门——钙钛矿光伏电池);使刘明侦成为我国最年轻“国家青年千人”,电子科技大学材料与能源学最年轻的副院长(详见:光伏好青年:研究钙钛矿的美女学神!)

1、钙钛矿的主要优势1)转换效率潜力大、发展速度快

从2009年到2019年的短短10年间,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从3.8%一下子跃升至25.2%;而2013年11月美国科学家在最新研究中发现,新式钙钛太阳能电池的转化效率或可高达50%,远高于目前的晶硅电池理论上限。

2)电池制作工艺简单,成本低

实验室中常采用液相沉积、气相沉积工艺、液相/气相混合沉积工艺,工艺简单、成本低廉。今年2月,苏州协鑫纳米科技有限公司发布了其在钙钛矿光伏组件技术方面的突破性进展,认为钙钛矿zujian 价格将低于1元/W。(相关内容详见:钙钛矿使光伏组件成本低于1元/W?)

3)建筑一体化(BIPV)潜力大

钙钛矿型电池属于薄膜电池,目前主要就是沉积在玻璃上,还可以通过控制各层材料的厚度和材质来实现不同程度的透明度、颜色,更有利于跟建筑物融为一体,有望成为高楼大厦幕墙装饰、车辆有色玻璃贴膜等的替代品。

汉能集团与建筑结合的彩色薄膜光伏组件

2、钙钛矿的主要劣势

1)材料有毒

钙钛矿电池材料含有铅。

2)电池寿命不长

目前,寿命最长的钙钛矿太阳能电池可达到1000小时,由华中科技大学和洛桑联邦理工学院合作研发。而传统晶硅电池寿命一般可达到25年,比钙钛矿电池长得多。

3)材料不稳定

钙钛矿中的铅容易氧化使碘挥发,且当晶体遇湿时则易分解。如果我们使用钙钛矿电池发电,它很有可能分解渗出流到屋顶或土壤中;

三、钙钛矿电池备受资本青睐

1、金风科技

3月15日,中国第一大风机制造商金风科技宣布,以战略投资者身份领投英国钙钛矿太阳能发电公司牛津光伏有限公司(Oxford PVTM)D轮融资,投资金额2100万英镑。

2、三峡资本

4月26日,长江三峡集团旗下三峡资本联合中国三峡新能源与杭州纤纳光电科技有限公司宣布,三峡资本以战略投资者身份注资纤纳光电,投资金额5000万人民币。这家成立不足4年的公司,目前是全球钙钛矿太阳能组件光电转换效率的世界纪录的保持者。

3、协鑫纳米

协鑫纳米已经率先建成10MW级别大面积钙钛矿组件中试生产线,完成了相关材料合成及制造工艺的开发,并已开始100MW量产生产线的建设工作,计划于2020年实现钙钛矿光伏组件的商业化生产。

协鑫纳米的10MW中试生产线所制造的钙钛矿光伏组件尺寸为45cm*65cm,光电转化效率达到15.3%。这是全世界范围内最大面积的钙钛矿光伏组件,也是大面积钙钛矿组件效率的最高数值。

正在建设中的100MW量产生产线,将把组件面积扩大至1m*2m,组件光电转化效率将提高至18%以上。在现有的工艺条件下,100MW量产线制造的钙钛矿光伏组件的制造成本预计将低于1元/W,量产组件的工作寿命将达到25年以上。当产能扩大到1GW以上时,钙钛矿组件的制造成本还将进一步下降到每瓦0.7元左右。如此低的组件成本,意味着光伏系统造价将低于3元/瓦!

索比光伏网(solarbe.com)责任编辑:韩哲

关键词: 钙钛矿电池
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