鈣鈦礦電池理論優勢突出。作為第三代光伏電池技術,鈣鈦礦電池因其材料特性,相比于晶硅與薄膜電池具備較強的 理論優勢:
更高的理論效率:單結鈣鈦礦電池理論效率極限可達 33%,高于第一代晶硅電池與第二代薄膜電池。
通過調整前驅體組分,鈣鈦礦帶隙可調、透光性優異,可以制備鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層(45%)與鈣鈦礦/晶硅疊層(43%),實現轉換效率的飛躍;
更低的理論成本:材料純度要求低、用量少、能耗理論成本低,規模化后設備投資仍有降本空間;應用場景多樣化:組件可柔性化制備,具備輕量化優勢,終端應用場景多樣化;弱光響應好:
吸光系數高,陰天及室內等弱光條件下,轉換效率相對更高;溫度系數低:光生載流子遷移距離長、鈣鈦礦膜層厚度小,溫度對效率影響低。
技術總結:
1)鈣鈦礦疊層電池:
效率突破單結極限,多種技術路徑持續探索。疊層電池的原理是寬帶隙頂部電池吸收高能量光子,窄帶隙底部電池提高光子利用率 ,二者合作能突破單結電池的理論效率極限,打開轉化效率天花板。
?從材料分類:
可分為鈣鈦礦/PERC、鈣鈦礦/TOPCon、鈣鈦礦/HJT、鈣鈦礦/CIGS與全鈣鈦礦電池等。鈣鈦礦晶硅疊層電池是現階段晶硅電池的升級之選,其中鈣鈦礦/HJT電池或為更優解;而全鈣鈦礦電池無需晶硅材料,能實現有效降本,未來隨著量產技術逐漸成熟,全鈣鈦礦疊層有望成為更優選擇。
?從結構分類:
兩端結構為兩子電池串聯,三端結構兩子電池并聯,四端機械堆疊結構兩子電池并聯,光學耦合。兩端集成一體化結構要求兩子電池電流相互匹配,產業選擇集中于兩端一體化結構,或因其所需透明導電層較少,制備成本低。
2)制備設備:
看好廣泛PVD與先進ALD。
綜合分析各公司公開專利,疊層電池生產流程相較于單結電池的增量在于中間層,ALD技術在其中緩沖層/致密層更占優;PVD技術覆蓋大部分生產流程,價值量占比高。
3)疊層鈣鈦礦電池:
電池廠商厚積待薄發,產能規劃持續萌芽。
傳統電池廠商隆基、愛旭已開始技術布局,新興企業寶馨、華晟不容小覷,跨界廠商杭蕭鋼構、聆達股份動作頻繁。
目前鈣鈦礦疊層電池尚處于研發與試驗階段,已有企業宣布產能規劃,鈣鈦礦晶硅疊層電池因基礎晶硅技術成熟,產業進度快于鈣鈦礦/CIGS疊層電池與全鈣鈦礦疊層電池。
來源:網絡
原文始發于微信公眾號(艾邦光伏網):鈣鈦礦疊層電池技術整理總結