和块状材料。这些包覆的铅氧盐薄层通过形成强化学键,增强钙钛矿薄膜的耐水性。这是钙钛矿在光稳定性方面的重大突破。
近几年,钙钛矿成为光伏电池研究的新宠,其主要优势是转换效率潜力大、发展速度快、电池制作
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。
钙钛矿型电池属于薄膜电池,可沉积在玻璃上,还可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,更便于和建筑物融为一体,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。
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
,全球十几家公司,成熟的电子巨头企业和初创企业,都希望很快能够实现钙钛矿电池产业化。
相比晶硅,钙钛矿更便宜,并且光电转化效率更高,至少在实验室中是如此。但是,作为下一代太阳能材料,钙钛矿会成为十年后
带电荷的电子和空穴可以在湮灭前到达钙钛矿膜上方和下方的电极,则可以产生电流。
2009年报道的第一个钙钛矿光伏器件其光电转化效率仅为3.8%。但由于晶体在实验室中很容易制作,并通过将低成本的盐溶液混合
,全球十几家公司,成熟的电子巨头企业和初创企业,都希望很快能够实现钙钛矿电池产业化。
相比晶硅,钙钛矿更便宜,并且光电转化效率更高,至少在实验室中是如此。但是,作为下一代太阳能材料,钙钛矿会成为十年后
带电荷的电子和空穴可以在湮灭前到达钙钛矿膜上方和下方的电极,则可以产生电流。
2009年报道的第一个钙钛矿光伏器件其光电转化效率仅为3.8%。但由于晶体在实验室中很容易制作,并通过将低成本的盐溶液混合
PERC光伏组件生产线几乎已经成为主流组件制造商的必配,其效率比传统组件高1%或更多。虽然传统的光伏电池已经达到了物理效率的极限,但这种新的PERC结构可以让组件制造商提高更高的组件转化效率
60-70%能被反射,产生较多光电损失,因此在光电转换效率方面具有先天的局限性;而PERC技术通过在电池背面附上介质钝化层,可以较大程度减少这种光电损失,从而提升光伏电池1%左右的光电转换效率。与需要
为何要必须了解PERC?
PERC光伏组件生产线几乎已经成为主流组件制造商的必配,其效率比传统组件高1%或更多。虽然传统的光伏电池已经达到了物理效率的极限,但这种新的PERC结构可以让
组件制造商提高更高的组件转化效率。据分析,PERC组件未来三年的市场占有率将大幅上升,成为主流供应产品。因此,很有必要在此之前对PERC多一些科普级的了解。
PERC技术的优势
上图显示了PERC技术
光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产,单晶硅和多晶硅的制造,硅片的生产;中游包括光伏电池,光伏组件(玻璃,支架等)以及逆变电器环节;下游是光伏发电的应用端包括光伏电站和分布式发电。两头在外是
/片(多晶硅成本仍维持在0.82-0.83美元/片),由单晶硅片制造的单晶电池高效率的优势得到发挥,单晶双寡头隆基股份和中环股份形成。
电池组件齐发力,中游力量继续壮大
光伏电池环节是将硅片加工为
光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产,单晶硅和多晶硅的制造,硅片的生产;中游包括光伏电池,光伏组件(玻璃,支架等)以及逆变电器环节;下游是光伏发电的应用端包括光伏电站和分布式发电。两头在外是
/片(多晶硅成本仍维持在0.82-0.83美元/片),由单晶硅片制造的单晶电池高效率的优势得到发挥,单晶双寡头隆基股份和中环股份形成。
电池组件齐发力,中游力量继续壮大
光伏电池环节是将硅片加工为
比逐渐递减,因此当反应到电站成本时,其敏感度不明显。因此,未来光伏主要依靠非硅成本下降带来。
非硅成本下降主要由以下集中路径实现:第一,提升光伏产品的转化效率,直接降低光伏电站建设的单瓦组件成本
靠PERC继续提升转换效率。PERC单晶转换效率近年来一直稳步提升,并且不断打破记录。近日,隆基股份公布单晶双面PERC电池正面转化效率达到24.06%,也成功突破了此前PERC电池转换效率24%的瓶颈
记者了解,BIPV目前使用的铜铟镓硒薄膜电池转化效率仍不及晶硅光伏电池,提高薄膜电池转化效率、短期内降低BIPV成本仍是产业发展需要攻克的技术壁垒。 与此同时,国内外产品标准的缺乏也制约了当