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2030年,29%单结效率!钙钛矿电池技术 再塑光伏效率天花板

浏览: 发表时间:2022-08-05 00:00:00 来源:德沪涂膜设备

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型(ABX3 型)晶体为吸光层的新一代薄膜太阳能电池,钙钛矿光吸收系数高、材料成本低,钙钛矿电池结构简单,制造工艺流程短,生产能耗低;钙钛矿电池效率不断提高,历时多年钙钛矿电池光电转换效率从3.8%提升至25.7%,有望打平甚至超越晶硅电池,而原料、制造成本远低于晶硅电池,有望成为新一代的光伏技术;随着相关企业逐步攻克钙钛矿电池长期稳定性、大面积制备等关键技术,该技术有望成熟。

钙钛矿叠层电池,效率几何?钙钛矿叠层电池光电转换效率有望达到45%以上,含有多个吸光层的叠层电池,分别吸收不同波长的阳光,提升了光的利用率;两结电池理论极限效率45%,三结构限效率49%。

南京大学研发的钙钛矿/钙钛矿叠层电池,效率28.0%;EPFL/CSEM研制的钙钛矿/硅叠层电池,效率31.3%,未来还将持续发展突破。

钙钛矿工艺,路在何方?钙钛矿电池核心结构为电子传输层ETL/钙钛矿层/空穴传输层HTL 组成的“三明治”薄膜结构,工艺包括薄膜制备、激光刻蚀、封装三大步,关键在实现大面积高质量薄膜制备。溶液涂布法(刮刀涂布机,狭缝涂布机,丝网印刷机)、溶液喷涂法(气压或超声喷头,压电印刷设备)、气相沉积法(磁控溅射PVD, 反应式等离子体沉积RPD,真空蒸镀等设备)等薄膜制备设备正在同步发展。

钙钛矿产业,谁在推进?协鑫纳米、纤纳光电等多家公司竞技钙钛矿光伏电池产业化。苏州协鑫纳米投建的100MW 量产线已在昆山完成厂房和主要硬件建设,组件尺寸1m×2m,预计组件效率18%以上;杭州纤纳光电2022 年5 月20 日发布了全球首款钙钛矿商业化组件alpha,实现了100MW 级规模量产。随着多家的持续推进,钙钛矿光伏电池产业化的前景越来越明朗。7月28日下午,全球钙钛矿光伏产业化领军企业纤纳光电在浙江衢州举行了首批α组件的发货仪式,此次发货数量为5000片,用于省内工商业分布式钙钛矿电站。

责任编辑:LK
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