根據(jù)國(guó)際能源署數(shù)據(jù),2020年全球新增光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到139GW,累計(jì)裝機(jī)達(dá)到760GW,光伏發(fā)電占全球總發(fā)電量的3.7%。其中,中國(guó)新增裝機(jī)48GW,累計(jì)裝機(jī)253GW,是全球最大的光伏發(fā)電應(yīng)用市場(chǎng)。在制造端,中國(guó)的多晶硅料、硅片、電池片和組件產(chǎn)量均連續(xù)多年穩(wěn)居全球首位。預(yù)計(jì)到2050年,全球光伏累計(jì)裝機(jī)將超過(guò)12000GW,發(fā)電總量占比將超過(guò)25%。
光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,能夠?qū)?a href="http://m.32465323.cn/news/search.php?kw=太陽(yáng)能" target="_blank">太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。能量轉(zhuǎn)換效率是光伏組件的核心技術(shù)參數(shù),更高的轉(zhuǎn)換效率是光伏技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷追求的目標(biāo),是光伏發(fā)電成本持續(xù)下降的源動(dòng)力。隨著TOPCon、HJT、IBC等技術(shù)逐步成熟,逼近其光電轉(zhuǎn)換效率理論極限,業(yè)界開(kāi)始尋找新一代太陽(yáng)能技術(shù)。
/01/ 鈣鈦礦簡(jiǎn)介
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(perovskite solar cells)實(shí)驗(yàn)室光電轉(zhuǎn)換效率迅猛增長(zhǎng),疊層電池的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超越硅基太陽(yáng)能技術(shù)。
鈣鈦礦材料在太陽(yáng)能電池方面的應(yīng)用,不僅轉(zhuǎn)換效率有明顯優(yōu)勢(shì),制作工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單。因此,更便宜、更容易制造的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,很有可能改變整個(gè)太陽(yáng)能電池的格局,在太陽(yáng)能發(fā)電方面的應(yīng)用具有廣闊的前景。
鈣鈦礦電池命名取自俄羅斯礦物學(xué)家Perovski的名字,結(jié)構(gòu)為ABX3以及與之類似的晶體統(tǒng)稱為鈣鈦礦物質(zhì)。
據(jù)公開(kāi)報(bào)道,此前,中科院半導(dǎo)體所科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入少量氯化銣,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的高光電轉(zhuǎn)換效率和高穩(wěn)定性,研制出的單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池達(dá)到目前公開(kāi)發(fā)表的世界最高效率。
專業(yè)機(jī)構(gòu)協(xié)鑫納米測(cè)算,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為第三代太陽(yáng)能電池,具有以下特點(diǎn):高效率:單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)31%,多結(jié)理論效率超過(guò)50%,遠(yuǎn)高于晶硅的29.4%;
低成本:鈣鈦礦電池相比晶硅產(chǎn)業(yè)鏈大幅簡(jiǎn)化,生產(chǎn)鈣鈦礦組件單瓦能耗只有晶硅組件的1/10,成熟期的鈣鈦礦電池單位產(chǎn)能投資額為晶硅電池的一半,綜合成本看,鈣鈦礦組件單瓦總成本約為5-6毛,是晶硅極限成本的50%。


此外,金晶科技也曾對(duì)鈣鈦礦電池?zé)狳c(diǎn)有過(guò)表態(tài)。金晶科技公告稱,經(jīng)自查,公司TCO導(dǎo)電膜玻璃定位于碲化鎘、鈣鈦礦電池等行業(yè)上游,公司TCO導(dǎo)電膜玻璃已經(jīng)成功下線,并且與國(guó)內(nèi)部分碲化鎘、鈣鈦礦電池企業(yè)建立業(yè)務(wù)關(guān)系,得到認(rèn)可開(kāi)始供貨。/02/ 公司動(dòng)態(tài)
據(jù)悉,8月2日當(dāng)天大盤(pán)低迷,金晶科技成為了為數(shù)不多的漲停股,自7月28日起的四個(gè)交易日內(nèi)累計(jì)漲幅達(dá)46%。此外,捷佳偉創(chuàng)、京山輕機(jī)、聆達(dá)股份、帝爾激光等個(gè)股漲幅居前,整個(gè)鈣鈦礦電池板塊近一個(gè)月漲幅約20%。在概念引爆的同時(shí),多家相關(guān)公司也針對(duì)此進(jìn)行了回應(yīng)。愛(ài)康科技:公司高度重視鈣鈦礦電池的市場(chǎng)前景,已經(jīng)涉足鈣鈦礦材料與HJT疊層電池技術(shù)的研發(fā)。
拓日新能:鈣鈦礦項(xiàng)目屬于公司的研發(fā)重點(diǎn)之一,公司鈣鈦礦項(xiàng)目設(shè)備以自研改造為主,也會(huì)視實(shí)際需要進(jìn)行部分設(shè)備采購(gòu)。
杭蕭鋼構(gòu):“合特光電要在不晚于2023年5月10日實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化效率鈣鈦礦/晶硅薄膜疊層電池100兆瓦中試線投產(chǎn),且電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)到28%以上”。
京山輕機(jī):公司已有部分鈣鈦礦電池設(shè)備出貨,并在積極布局其他鈣鈦礦電池設(shè)備上進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備。目前公司已與行業(yè)多家鈣鈦礦電池企業(yè)進(jìn)行了業(yè)務(wù)聯(lián)系和合作,并有產(chǎn)品應(yīng)用于多個(gè)客戶端。
此外,鋰電龍頭寧德時(shí)代也開(kāi)啟了跨界布局。于5月宣稱,公司鈣鈦礦光伏電池研究進(jìn)展順利,正在搭建中試線。


各界對(duì)鈣鈦礦電池當(dāng)前的應(yīng)用看法不一。業(yè)內(nèi)人士指出,目前,鈣鈦礦材料作為太陽(yáng)能電池潛力材料,還面臨一些挑戰(zhàn)。大規(guī)模制備鈣鈦礦層技術(shù)不成熟。鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性不足。硅基太陽(yáng)能電池壽命可達(dá)到20年以上,但目前鈣鈦礦電池有效壽命還不夠長(zhǎng)。中信證券表示,短期內(nèi)鈣鈦礦電池受穩(wěn)定性差、大面積組件效率低等問(wèn)題制約。但長(zhǎng)期來(lái)看,鈣鈦礦電池有望引領(lǐng)新的技術(shù)變革,TCO玻璃市場(chǎng)有望加速擴(kuò)容,國(guó)產(chǎn)替代市場(chǎng)空間廣闊,有望成為傳統(tǒng)玻璃企業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。綜上所述,鈣鈦礦電池材料成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造工藝流程短,生產(chǎn)能耗低。隨著學(xué)術(shù)界不斷刷新鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率,初創(chuàng)企業(yè)如雨后春筍,傳統(tǒng)巨頭也準(zhǔn)備加深護(hù)城河,鈣鈦礦電池已經(jīng)來(lái)到商業(yè)化的前夜。有行業(yè)專家認(rèn)為,鈣鈦礦未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)在于:提升疊層電池器件中鈣鈦礦頂電池的穩(wěn)定性和大面積制備成為了技術(shù)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵所在,也是疊層電池邁向產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ);
鈣鈦礦光電器件裝備的研發(fā),激光、蒸鍍、磁控和SALD設(shè)備和配套工藝方面的積累;
鈣鈦礦技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,需要材料、設(shè)備及鍍膜等合作開(kāi)發(fā)新型的鍍膜材料及相關(guān)鍍膜設(shè)備,來(lái)適應(yīng)新產(chǎn)品的需求,這是一個(gè)漫長(zhǎng)且艱辛的過(guò)程;
傳統(tǒng)鈣鈦礦吸光材料在長(zhǎng)期光照加熱條件下結(jié)構(gòu)極易被破壞,導(dǎo)致電池性能迅速衰減,穩(wěn)定性是個(gè)世界難題,這一點(diǎn)纖納光電近期有所突破,但仍需很長(zhǎng)的路要走。