2020年光伏市场竞争之三:钙钛矿

来源:阳光工匠光伏网发布时间:2020-01-13 12:22:11

光伏发电的技术日新月异,不管是发电效率还是发电成本,最近十年都有质的变化,但时间进入2019年之后,发电效率几乎停滞不前,现有的晶硅PERC技术,量产极限就是23%,要突破这个瓶颈,只能寻求新的技术,在众多的技术路线中,行业一致认为光伏发电的终极解决方案就是钙钛矿叠加晶硅电池。目前不确定的是何种晶硅电池跟钙钛矿叠加。

2-2001131134321Q

钙钛矿之所以被公认为是终极解决方案,主要是三个因素决定的,一是理论上的转化效率,最高可以达到50%,比晶硅的理论效率高太多,二是成本,成本只有晶硅的十分之一,三是可以跟晶硅叠加,能跟现有的产业进行无缝衔接。

只有N型硅片电池才能跟钙钛矿叠加,目前N型硅片电池的技术路线有四种,分别是HIT,TOPCON,PERT,IBC,但都未真正大规模应用,主要还是成本的问题,从目前技术来看,HIT在去年得到实质性的突破,成本大幅下降,效率也提升到了24%以上,其中最关键的是MBB多主栅技术的引入,电池的单片银浆消耗量从300-400毫克下降到了150毫克,银浆成本下降0.2元/瓦,同时由于主栅更细,遮光更少,电池效率还提升了0.5%,HIT的性价比得到质的提升,让HIT量产的可行性大幅增加。当然其他技术也在快速发展,尤其是TOPCON和IBC技术,进步也非常迅速,目前还不能确定最终哪种技术能脱颖而出。但这四种技术均可与钙钛矿进行叠加。

从去年以来,钙钛矿电池技术得到快速发展,目前全球最为领先的是协鑫纳米(保利协鑫旗下子公司),持有钙钛矿电池的全球记录水平,并且今年要投资建设100MW的量产线,明年要建设1GW的量产线。牛津光伏也做的不错,去年金风科技还进行了投资。目前中国一直保持着钙钛矿的全球记录,并且在钙钛矿设备方面,也一直领先于全球。目前钙钛矿的几个制约因素已经得到解决:大面积,稳定性和含铅。保利协鑫的钙钛矿组件尺寸是1*2米,可以使用25年以上,至于在含铅方面,本身就是行业的误解,一方面晶硅组件的焊带本身就是含铅的,而且含量远高于钙钛矿,另一方面钙钛矿中的铅只有理论上才能析出,所以对环境是没有伤害的。

今年钙钛矿的量产效率突破18%是没有任何疑问的,明年预计将突破20%的效率,由于钙钛矿自身的光致增益和弱光效果比较好的原因,18%的量产效率其实已经相当于21%的晶硅电池效率,而20%的效率则相当于23%的晶硅电池效率。到明年底钙钛矿的组件成本可以做到每瓦0.7元,不到晶硅组件成本的一半,而在效率上又不弱于晶硅电池,所以明年将是钙钛矿大规模市场化的元年。而在钙钛矿叠加晶硅以后,明年的电池组件效率有望做到接近30%,在这个水平下,太阳能发电的成本将远低于水电。

光伏发电最终将成为排名第一的发电方式,占据全球50%以上的电力供应,包括巴菲特在内的资本大鳄,都开始大规模进入太阳能行业,核心原因就是太阳能发电的终极解决方案已经基本确定,风险已经基本排除,剩下的就是资本的角逐。不出意外的话,协鑫纳米今年将有数十亿甚至几十亿的战略资金进来,开始大规模建设生产线,而其他企业也会大规模进行钙钛矿的研究。

可以确定的是,钙钛矿必将成为太阳能发电的下一个风口,而且是上万亿规模的风口,也必将诞生市值过万亿的企业,比肩现在的石油巨头。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202001/13/319337.html

责任编辑:yangran
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
再突破!协鑫集成钙钛矿叠层电池研究成果再登顶级期刊《AFM》来源:光伏們 发布时间:2025-12-04 17:21:23

近日,协鑫集成联合苏州大学在空间互补协同策略(SCSS)方面的研究成果,成功发表于材料科学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》(简称AFM)。该成果所研发的钙钛矿/硅叠层太阳能电池,经第三方认证实现32.12%的光电转换效率(PCE),不仅破解了制约钙钛矿叠层电池量产的核心技术瓶颈,更为光伏行业迈向“40%+效率时代”筑牢关键技术根基。

谭海仁团队Joule:钝化集成纳米结构增强埋入异质界面实现高效稳定钙钛矿太阳能模块来源:知光谷 发布时间:2025-11-21 09:58:34

在可扩展制备的钙钛矿太阳能模块中,埋入型异质界面常因结晶过程中应力诱导的纳米间隙而形成缺陷,导致非辐射复合与机械剥离,限制器件效率与稳定性。基于BIPN策略,刮涂制备的钙钛矿太阳能电池认证效率达25.7%,小面积器件效率达26.0%;20.25cm迷你模块效率为22.5%,且在连续光照2100小时后无衰减。该研究揭示了可扩展钙钛矿光电器件中埋入界面失效机制,并提供了一条兼具机械强化与化学稳定的产业化路径。

香港城市大学王锋Nat Commun:仅两层!铅缺陷策略突破钙钛矿纳米片合成瓶颈,实现全彩发光来源:知光谷 发布时间:2025-11-19 11:18:57

本文香港城市大学王锋等人开发了一种利用铅缺陷前驱体调控反应动力学的合成策略。该方法成功合成了厚度可调至两个八面体层的均匀CsPbI纳米片,其在563nm处表现出窄带发射,并具有较高的光谱稳定性。通用性强,实现全彩发射调控:该策略可拓展至CsPbBr与CsPbCl体系,合成不同层数的纳米片与纳米晶,覆盖紫光至红光波段,为单一卤化物钙钛矿实现全彩发射提供可行路径。

香大学冯刚Nat Commun:仅两层!铅缺陷策略突破钙钛矿纳米片合成瓶颈,实现全彩发光 知光谷 2025年11月19日 08:27 来源:知光谷 发布时间:2025-11-19 09:11:16

本文香港城市大学冯刚等人开发了一种利用铅缺陷前驱体调控反应动力学的合成策略。该方法成功合成了厚度可调至两个八面体层的均匀CsPbI纳米片,其在563nm处表现出窄带发射,并具有较高的光谱稳定性。通用性强,实现全彩发射调控:该策略可拓展至CsPbBr与CsPbCl体系,合成不同层数的纳米片与纳米晶,覆盖紫光至红光波段,为单一卤化物钙钛矿实现全彩发射提供可行路径。

城市连廊“发电”了!协鑫光电点亮昆山首个钙钛矿光伏示范工程来源:昆山协鑫光电 发布时间:2025-11-18 10:16:18

近日,由协鑫光电提供钙钛矿组件的“昆山城市广场连廊分布式光伏发电项目”正式进入建设冲刺阶段。作为协鑫光电标杆性的钙钛矿建筑光伏应用示范工程,该项目不仅为昆山市注入清洁能源新活力,更开创了区域内钙钛矿分布式应用的先河,助力城市可持续发展迈向更高水平。协鑫光电提供的钙钛矿单结透光组件,是该项目的核心技术支撑。

使用Ga纳米液滴外延模板高效可打印钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-14 14:50:55

云南大学研究人员最近报告了一项可打印介观钙钛矿太阳能电池的成果,该电池通过液态金属异质外延策略精确控制钙钛矿结晶。由此产生的可打印介观钙钛矿太阳能电池在0.10cm的器件面积上实现了20.2%的功率转换效率,滞后可以忽略不计。这项工作建立了一种液相异质外延范式,用于引导钙钛矿在密闭环境中生长,并强调了液态金属模板在可扩展、高性能和稳定的钙钛矿光伏中的潜力。

进军BIPV!协鑫光电钙钛矿应用场景再扩容来源:昆山协鑫光电 发布时间:2025-11-13 09:42:58

协鑫光电吉瓦级产线首片全规格钙钛矿组件日前正式下线。新的吉瓦级产线,在设计之初就考虑到了钙钛矿组件在BIPV领域的应用场景,针对这一领域定制化、专业化的现实需求,协鑫光电在产线设计阶段,便完美植入与之相对应的设备和工艺。双方约定在上述层面充分交流和分享BIPV领域的相关信息,钙钛矿2.8㎡大组件投产之后,力争在BIPV实体项目中开展业务合作。

吉林大学AM:近红外探测双纳米光栅钙钛矿器件实现2.9 A/W高响应+4个月长效稳定来源:知光谷 发布时间:2025-11-10 13:41:50

钙钛矿材料在近红外光电探测器中的应用受限于其不稳定性和低吸收率。研究亮点:双纳米光栅+上转换协同设计:通过双光栅结构增强光捕获能力,并利用UCNPs将980nm近红外光转换为钙钛矿可吸收的可见光,突破其本征吸收限制。高性能近红外探测:在980nm波长下实现2.9A·W的高响应度和1.34×10Jones的探测率,优于多数已报道的钙钛矿近红外探测器。

Angew:聚合物模板原位生长厘米级钙钛矿纳米晶阵列:超小像素尺寸与高稳定性来源:知光谷 发布时间:2025-11-03 09:35:46

钙钛矿纳米晶图案的微型化对于推动集成芯片级器件和下一代显示技术至关重要。本研究福州大学杨黄浩、复旦大学YihuiSang和聂志鸿等人提出一种聚合物模板原位生长策略,用于制备具有超小像素尺寸和优异环境稳定性的厘米级钙钛矿纳米晶阵列。所获得的纳米晶阵列像素分辨率高达59,325ppi。卓越的环境稳定性:聚合物封装层赋予钙钛矿纳米晶极强的耐水、耐热与耐紫外性能,水中浸泡1000小时仍保持91.8%发光强度,热循环与紫外照射下几乎无衰减。

Nat. Nanotechnol. :卤化物钙钛矿纳米畴超晶格中的皮秒量子瞬态来源:知光谷 发布时间:2025-10-31 09:52:19

卤化物钙钛矿优异的光电性能使其适用于光电器件及新兴量子发射应用。近年来,钙钛矿纳米材料的进展使得发光衰减时间可低于100皮秒,激发了人们对更快速辐射过程的探索,而这此前仅能在昂贵的III-V族外延材料中实现。通过结合超快光谱、光学与电子显微镜的多模态策略,我们揭示了这些瞬态源自纳米畴超晶格中的量子隧穿效应。发射与结构的局域关联分析表明,该纳米畴超晶格由交替排列的角共享与面共享八面体有序层构成。

Nat Commun:纳米尺度软相互作用调控的钙钛矿异质结实现高效稳定太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-10-30 10:42:09

钙钛矿异质结的合理设计对提升钙钛矿太阳能电池的效率和运行稳定性至关重要。然而,传统方法在纳米尺度上精确控制界面相纯度及实现共形异质结覆盖方面面临挑战。本研究香港城市大学朱宗龙、伦敦帝国理工学院NicholasJ.Long和中南大学李博等人提出了一种“软-软”相互作用引导策略,通过在有机阳离子溶液中引入二甲基硫醚作为软路易斯碱添加剂,调控钙钛矿异质结的形成。