鈣鈦礦電池理論優(yōu)勢(shì)突出。作為第三代光伏電池技術(shù),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(qiáng)的 理論優(yōu)勢(shì):
更高的理論效率:?jiǎn)谓Y(jié)鈣鈦礦電池理論效率極限可達(dá) 33%,高于第一代晶硅電池與第二代薄膜電池。
通過(guò)調(diào)整前驅(qū)體組分,鈣鈦礦帶隙可調(diào)、透光性優(yōu)異,可以制備鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層(45%)與鈣鈦礦/晶硅疊層(43%),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)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(guī)模化后設(shè)備投資仍有降本空間;應(yīng)用場(chǎng)景多樣化:組件可柔性化制備,具備輕量化優(yōu)勢(shì),終端應(yīng)用場(chǎng)景多樣化;弱光響應(yīng)好:
吸光系數(shù)高,陰天及室內(nèi)等弱光條件下,轉(zhuǎn)換效率相對(duì)更高;溫度系數(shù)低:光生載流子遷移距離長(zhǎng)、鈣鈦礦膜層厚度小,溫度對(duì)效率影響低。
技術(shù)總結(jié):
1)鈣鈦礦疊層電池:
效率突破單結(jié)極限,多種技術(shù)路徑持續(xù)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(jié)電池的理論效率極限,打開(kāi)轉(zhuǎn)化效率天花板。
?從材料分類(lèi):
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(xiàn)階段晶硅電池的升級(jí)之選,其中鈣鈦礦/HJT電池或?yàn)楦鼉?yōu)解;而全鈣鈦礦電池?zé)o需晶硅材料,能實(shí)現(xiàn)有效降本,未來(lái)隨著量產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟,全鈣鈦礦疊層有望成為更優(yōu)選擇。
?從結(jié)構(gòu)分類(lèi):
兩端結(jié)構(gòu)為兩子電池串聯(lián),三端結(jié)構(gòu)兩子電池并聯(lián),四端機(jī)械堆疊結(jié)構(gòu)兩子電池并聯(lián),光學(xué)耦合。兩端集成一體化結(jié)構(gòu)要求兩子電池電流相互匹配,產(chǎn)業(yè)選擇集中于兩端一體化結(jié)構(gòu),或因其所需透明導(dǎo)電層較少,制備成本低。
2)制備設(shè)備:
看好廣泛PVD與先進(jìn)ALD。
綜合分析各公司公開(kāi)專(zhuān)利,疊層電池生產(chǎn)流程相較于單結(jié)電池的增量在于中間層,ALD技術(shù)在其中緩沖層/致密層更占優(yōu);PVD技術(shù)覆蓋大部分生產(chǎn)流程,價(jià)值量占比高。
3)疊層鈣鈦礦電池:
電池廠商厚積待薄發(fā),產(chǎn)能規(guī)劃持續(xù)萌芽。
傳統(tǒng)電池廠商隆基、愛(ài)旭已開(kāi)始技術(shù)布局,新興企業(yè)寶馨、華晟不容小覷,跨界廠商杭蕭鋼構(gòu)、聆達(dá)股份動(dòng)作頻繁。
目前鈣鈦礦疊層電池尚處于研發(fā)與試驗(yàn)階段,已有企業(yè)宣布產(chǎn)能規(guī)劃,鈣鈦礦晶硅疊層電池因基礎(chǔ)晶硅技術(shù)成熟,產(chǎn)業(yè)進(jìn)度快于鈣鈦礦/CIGS疊層電池與全鈣鈦礦疊層電池。
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