名企入局推动钙钛矿电池产业化进程

来源:中国能源报发布时间:2022-06-02 15:18:17

钙钛矿是正八面体晶体结构的一类陶瓷氧化物,因存在于钙钛矿石中而得名。有机无机杂化的钙钛矿型半导体材料被公认是非常好的太阳能电池材料,因其制造的钙钛矿电池光电转换效率理论极限超过30%,远高于目前市场主流产品晶硅电池,有望成为新一代电池技术。

日前,谷歌旗下子公司谷歌云表示,公司已经和波兰光伏企业Saule Technologies及Columbus Energy签署战略合作协议,拟共同开发钙钛矿电池产品及相关解决方案,推进钙钛矿电池商业化进程。今年以来,腾讯旗下子公司、宁德时代等非光伏领域企业已先后宣布投资钙钛矿电池,跨界研发新型光伏电池技术蔚然成风。

拓宽使用领域

根据协议,Saule Technologies及Columbus Energy将专注于钙钛矿电池相关技术和产品的生产和升级改造,谷歌云则为上述两者提供广阔的应用空间,不断拓展钙钛矿电池的使用领域。

谷歌云高管Magdalena Dziewguc指出,绿色转型已经成为公司的重要战略,公司承诺到2030年实现净零排放。与光伏企业合作开发可再生能源项目,将加速公司能源转型,为公司数字化提供可靠能源,是助力减排目标达成的途径。

Saule Technologies首席执行官Artur Kupczunas则称,公司一直从事钙钛矿电池的研发生产。现阶段,以光伏建筑一体化为代表的分布式光伏发电项目是使用钙钛矿电池的主要场景。“随着产业化进程提速,我们希望可以拓展新的应用空间。”

为此,三方计划,首先将钙钛矿电池应用于谷歌云的物联网产品及分布式可再生能源项目中。Artur Kupczunas表示,全球进入智能时代,社会需求不断提升,相关设施装备的增加促使能源需求持续上涨。可独立运行、绿色清洁的电源是物联网扩张的关键因素,钙钛矿电池可以满足需求。

“除了物联网外,钙钛矿电池还能应用于传感器监测、无人超市及仓库储运等领域。在企业间创新合作下,未来将有机会推出更多解决方案。”Artur Kupczunas说。

效率更高且成本更低

Artur Kupczunas认为,钙钛矿电池的最大优势在于光电转换效率和成本。目前,该公司的钙钛矿电池已经实现了25.5%的光电转换效率。

中国光伏行业协会指出,作为一种新型光伏器件,钙钛矿电池的光电转换效率在过去10年迅速提升到25.5%,与晶硅电池相当。同时,钙钛矿电池具有更低的生产成本,可以和其他类型电池形成叠层电池,应用于光伏建筑一体化上,也可以和交通工具与可穿戴式器件紧密结合,用途广泛。

中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司光伏部主任赵东明表示,钙钛矿电池具有效率高、成本低、应用广的优势。钙钛矿电池的光电转换效率理论极限超过30%,远高于晶硅电池。1公斤钙钛矿可制造200千瓦光伏电池,百万千瓦级组件产线成本约0.6元/瓦,而1公斤晶硅只可制造1千瓦光伏电池,百万千瓦级组件产线成本约1.6元/瓦,成本更高。

美国能源部称,虽然钙钛矿电池技术为光伏产业带来了新机遇,但要实现商业化挑战重重。在规模化效应尚未显现的情况下,钙钛矿电池成本竞争力还不突出,要加快部署。

产业融合加速

数据显示,2021年,全球已有91个国家开始钙钛矿太阳能电池的研究,涉及机构2646个,全年发表论文数量超过4600篇,以钙钛矿电池为代表的新型电池已经成为世界范围内的研究热点。

业内预计,随着钙钛矿电池转换效率提升,产业化进程提速,未来有望改变光伏应用市场的产业格局。同时,在全球碳达峰碳中和目标下,高耗能企业、大型知名企业均面临严峻的减排任务。在上述背景下,越来越多的非光伏领域企业以参股投资等形式跨界进军钙钛矿电池市场。

5月中旬,昆山协鑫光电材料有限公司(以下简称“协鑫光电”)宣布完成数亿元B轮融资,此次融资将用于进一步完善该公司10万千瓦钙钛矿生产线和工艺。商业查询平台天眼查显示,协鑫光电新增广西腾讯创业投资有限公司,公司注册资本从约6259.26万元增加至7357.68万元。宁德时代高管5月初在业绩说明会上称,钙钛矿电池研究进展顺利,正在搭建中试线。

中国光伏行业协会名誉理事长王勃华在研判今年行业发展形势时指出,光伏与其他产业融合助力行业碳达峰碳中和的案例将越来越多,工业、建筑、交通、通信等领域企业和光伏之间的联系也将愈发紧密。

名企入局推动钙钛矿电池产业化进程


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202206/02/355535.html
责任编辑:zhouzhenkun
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
华为首个钙钛矿电池专利申请公开!助力3C数码未来发展!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-29 17:24:36

近日,华为技术有限公司在国家知识产权局申请了一项名为“钙钛矿电池及其制备方法和应用”的专利,这一消息无疑将为电池技术领域带来新的发展契机。华为的钙钛矿电池技术的突破,将可能改变现有电池市场格局,为消费者带来更好的使用体验。总结来看,华为的钙钛矿电池专利不仅是其在电池技术上的一次重要尝试,更是对未来3C数码产品发展的积极推动。

西交大梁超AM:29.14%! 全钙钛矿叠层电池! 四硫富瓦烯原位双界面调控实现高效Sn-Pb及全钙钛矿电池!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-12-26 10:48:30

西安交通大学梁超等人提出一种原位双界面调控策略:在前驱体溶液中引入平面刚性电子给体四硫富瓦烯(TTF)。TTF与锡-铅钙钛矿前驱体组分间的电子给-受相互作用,辅以TTF原位自组装在钙钛矿体相及上下界面的双重富集,协同调控结晶动力学、均化Sn氧化态、促进载流子在体相与双界面处的抽取与输运,并稳固钙钛矿晶格。

钧达股份跨界太空能源,钙钛矿技术破局星载电池瓶颈来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-12-24 11:44:29

钧达股份与尚翼光电的战略合作交流引发行业广泛关注,双方签署合作协议,标志着这家光伏电池龙头公司正式跨界切入太空能源赛道,钙钛矿电池技术在太空场景的应用产业化进程加速推进。钧达股份则拥有成熟的光伏产业化能力与深厚的钙钛矿技术积淀,双方构建的“技术研发-在轨验证-产业化落地”协同机制,将加速钙钛矿电池从地面技术向太空应用的转化。

目前最高值!AFM:双重钝化策略使钙钛矿电池太阳能-氢能转换效率达6.5%来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:13:06

FASCN促进钙钛矿晶粒长大,PDAI减少表面缺陷,共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物优化电子传输层,改善能级对齐并降低界面能量损失,使小面积器件的开路电压从1.41V提升至1.60V,能量转换效率达9.4%。该系统太阳能-氢能转换效率达6.5%,是目前报道的单吸收体PV-EC系统中最高值。单吸收体水分解效率创纪录:将优化后的1.0cm器件集成于PV-EC系统,实现6.5%的太阳能-氢能转换效率,为目前单吸收体光解水系统最高值。

AFM:双重奏效!FAPbBr₃钙钛矿电池开路电压跃升至1.60V,光解水效率突破6.5%来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 10:02:56

宽带隙甲脒铅溴钙钛矿太阳能电池在单结吸收体实现无辅助光驱动水分解方面具有潜力。FASCN促进钙钛矿晶粒长大,PDAI减少表面缺陷,共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物优化电子传输层,改善能级对齐并降低界面能量损失,使小面积器件的开路电压从1.41V提升至1.60V,能量转换效率达9.4%。研究亮点:双重钝化协同增效:体相添加FASCN促进晶粒生长,表面处理PDAI钝化界面缺陷,显著抑制非辐射复合,开路电压提升至1.53V。

港科大周圆圆、港理工蔡嵩骅等人NC:揭秘钙钛矿电池性能的“隐形杀手”——晶内杂质纳米团簇来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:29:28

香港科技大学周圆圆、香港理工大学蔡嵩骅等研究团队,通过低剂量扫描透射电子显微镜首次在铯掺杂混合阳离子钙钛矿薄膜中,发现了一种新型亚稳态晶粒内杂质纳米簇。核心技术亮点首次发现晶粒内隐藏杂质:利用超低剂量扫描透射电镜,首次在原子尺度上直接观测并解析了隐藏在钙钛矿晶粒内部的亚稳态ABX型杂质纳米团簇的晶体结构。

密西根大学龚曦文最新JACS::多层结构解析与再沉积策略实现高效稳定钙钛矿电池来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 09:02:57

研究发现,传统认知中的“单分子层”实则为多层结构,而钙钛矿制备中常用的DMF溶剂可洗脱超过50%的SAM分子,其中近半数直接来自与ITO基底结合的第一层。Figure4展示了再沉积策略对增强SAM稳定性的多重效益及其界面机制。未来,通过进一步优化SAM分子设计以增强层内与层间相互作用,并结合大面积均匀沉积工艺,有望在更复杂的叠层电池结构中实现界面效率与稳定性的协同提升。

AEM:定制COF非骨架基团同步调控铅、碘、有机阳离子,打造高效稳定钙钛矿电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-19 09:28:35

研究亮点:首次提出通过调控COF非骨架基团实现“全组分离域结晶”策略,-F基团诱导的局部电荷不对称分布可同时与PbI(配位)、FA(氢键)和I相互作用,显著延缓结晶过程并提升薄膜质量。

中科院化学所孟磊团队:氧化还原改进型混合 SAM 助力倒置钙钛矿电池来源:先进光伏 发布时间:2025-12-15 22:13:19

钙钛矿太阳能电池凭借高功率转换效率(PCE)和低成本制备优势,成为光伏领域的研究热点。其中,采用镍氧化物(NiOₓ)/ 自组装单分子层(SAM)作为空穴传输层(HTL)的倒置钙钛矿太阳能电池(p-i-n 型),因结构简单、兼容性强,更具产业化潜力。然而,NiOₓ表面存在 Ni²⁺和 Ni³⁺混合价态的固有问题,不仅导致 SAM 层难以均匀生长,影响电荷传输效率,高活性的 Ni³⁺还会加速钙钛矿材料分解,严重制约器件的稳定性。为解决这一核心瓶颈,中国科学院化学研究所李永舫&孟磊团队团队设计了一种创新策略:利用新型SAM分子MeOF-4SHCz靶向NiOx表面的富Ni³⁺区域,通过局域氧化还原反应原位形成S–O–Ni键;同时,常规SAM分子MeOF-4PACz继续在Ni²⁺区域通过P–O–Ni键实现稳定锚定。当这两种分子以4:1(w/w)的优化比例复合后,在NiOx表面形成了协同作用的混合SAM层,其覆盖度与均匀性得到显著提升。基于此氧化还原改进型(ROI)-SAM空穴传输层所构筑的倒置钙钛矿太阳能电池,获得了26.5%的优异PCE(认证效率26.28%),并在持续最大功率点(MPP)运行下展现出超过1000小时(T90)的长期稳定性。

南京工业大学晁凌锋&夏英东&陈永华AM:破解SnO₂团聚难题!磷酸盐缓冲策略实现钙钛矿电池26.4%高效率与超强稳定性来源:知光谷 发布时间:2025-12-10 09:45:26

SnO纳米颗粒溶液是目前制备高效溶液法钙钛矿太阳能电池中电子传输层的重要浆料。本文南京工业大学晁凌锋、夏英东和陈永华等人报道了一种磷酸盐缓冲合成策略,可有效稳定SnO胶体。基于此,钙钛矿太阳能电池实现了26.40%的高能量转换效率,并表现出优异的工作稳定性。精准调控表面化学状态,优化器件性能在弱碱性缓冲条件下,SnO薄膜表面羟基与氧空位达到平衡态,促进电荷提取、降低界面复合,最终使钙钛矿太阳能电池效率提升至26.40%。

钙钛矿电池可申报!关于开展第15批 《上海市创新产品推荐目录》编制申报工作的通知来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-08 09:45:21

在“双碳”战略引领下,我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日,南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队,在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件,不仅实现了绿色环保制备,更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。