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重磅丨“钙钛矿”引爆太阳能发电技术革命!全

作者:老葡京下载    发布时间:2020-03-23 12:48    

  此次论坛由上海市太阳能学会、光伏领跑者创新论坛、协鑫集团联合主办,苏州协鑫纳米科技有限公司承办,中国质量认证中心、加拿大标准协会技术支持。论坛邀请了来自全球的钙钛矿电池研究机构、电池与组件制造商、关键装备及配套材料供应商、第三方检测认证机构、分析咨询机构、终端用户代表等行业企业及专家共同参与,全方位解析钙钛矿电池产业链各环节技术与市场等焦点话题,探讨钙钛矿电池行业技术研发和发展走势。

  已发展成为“中国名片”之一。科技创新驱动光伏产业持续实现技术升级、产品迭代、应用创新,有力地推动了平价上网与能源清洁替代。新一轮光伏技术与应用革命正在到来,钙钛矿光伏技术以诸多优势代言了光伏技术的未来,围绕其技术化、产业化的研讨与探索,将以实际行动破解推动产业发展的重大命题,具有积极而深刻的里程碑意义。

  在论坛分享环节中,苏州协鑫纳米科技有限公司总经理范斌作题为《协鑫纳米钙钛矿技术研发与产业化进展》的主题发言,详细介绍了协鑫在钙钛矿光伏组件技术方面的一系列突破性成就与产业化方面的进展,引起了现场嘉宾的浓厚兴趣和强烈反响。

  专家指出,钙钛矿技术是目前全世界最受瞩目的新兴光伏技术,此前的各种光伏电池及组件技术,都是在国外完成全部技术开发之后再引入全套生产设备在国内生产;而钙钛矿技术,是中国企业第一次从材料、设备到工艺全面实现自主研发的产物。大面积钙钛矿组件生产工艺开发的成功,标志着中国的光伏产业正式从技术的追随者变成了引领者。钙钛矿材料2009年首次应用于光伏发电,短短10年间,钙钛矿实验室效率突飞猛进,从3.8%提高到25.2%,未来依旧有很大的效率提升潜力和空间。

  作为一家以新能源、清洁能源为主,相关产业多元化发展的科技引领型综合能源龙头企业,协鑫在钙钛矿光伏组件技术方面已取得突破性进展,协鑫纳米已经率先建成10MW级别大面积钙钛矿组件中试生产线,完成了相关材料合成及制造工艺的开发,并启动100MW量产生产线的建设工作,钙钛矿光伏组件的商业化生产指日可待。此项成果引起业内瞩目,众多专家学者认为,此次重大成果的发布,或成为光伏最终全面普及的关键一步。

  2019年8月,协鑫纳米智造的大面积钙钛矿光伏组件在国际行业最权威的第三方认证机构德国莱茵TV集团(TUV Rheinland Group)(简称莱茵TV)成功完成功率测试。该组件有效面积1300平方厘米,且在有效面积内的转化效率达13.48%。本次测试结果不仅表明协鑫纳米朝着钙钛矿组件的产业化再进一步,同时也证明了TV莱茵的钙钛矿光伏器件测试解决方案的有效性。目前,协鑫的钙钛矿组件效率已经进一步提高到了16.4%。

  其次,钙钛矿材料对杂质不敏感,通常90%左右纯度的钙钛矿材料就可以用于制造效率达到20%以上的太阳能电池。晶硅材料则对杂质非常敏感,纯度必须达到99.9999%以上才能用于制造太阳能电池,对纯度要求的差异自然带来了显著的成本差异。

  专家认为,钙钛矿材料的吸光能力也远远超过晶硅材料。晶硅太阳能电池中硅片的厚度通常为160至180微米,而钙钛矿太阳能电池中钙钛矿层的厚度仅为0.3微米。一个由60片硅片构成的晶硅组件消耗硅材料约1公斤,而相同尺寸的钙钛矿组件仅消耗2克钙钛矿材料。

  不仅如此,由于钙钛矿材料可以溶解在普通溶剂之中,钙钛矿组件可以通过溶液涂布工艺生产,整个生产工艺流程温度不超过150度。而晶硅材料的铸锭和提拉都需要在1500度以上高温,生产能耗的差别巨大。

  业内专家认为,从发展趋势看,钙钛矿太阳能电池的实验室效率必将在三年内超过单晶硅的实验室效率。鉴于砷化镓(三五族)太阳能电池成本过高(为晶硅电池的数百倍至上千倍),无法在日常应用中推广,钙钛矿届时必将成为效率最高且成本最低的主流光伏技术。

  论坛上,苏州大学能源与材料创新研究院教授尹万健、南京大学昆山创新研究院教授周勇、中科院苏州纳米所高级研究员马昌期等7位业内知名专家、学者分别就钙钛矿材料设计与性能优化、电池精准测量等技术方面问题进行分享,杭州众能光电科技有限公司董事长石磊等4位企业代表则就各自技术研发和产业化进展进行汇报,并与嘉宾们进行互动。

  在随后的高峰对线位来自企业、高校、科研机构的行业代表就“把脉钙钛矿风口的创新与变革”的话题进行头脑风暴,现场妙语连珠、金句频出,为嘉宾带来了一场火花四射的思维碰撞,气氛十分热烈。

  钙钛矿(perovskite)材料,是一类与钛酸钙(CaTiO3)晶体结构相同的材料,形状是立方体或八面体,具有光泽,浅色到棕色。钙钛矿并不是专指一种含钙和钛的某种化合物,而是一类具有ABX3结构的晶体材料的总称。钙钛矿技术是目前全世界最受瞩目的新兴光伏技术,未来有可能成为效率最高、成本最低的主流光伏技术。

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