钙钛矿型太阳能电池,即利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于薄膜电池的一种

能量转换效率,晶硅组件不同技术的理论极限分别为:

晶体硅太阳能电池理论极限效率:29.43%;

普通单晶硅电池理想条件下最高效率为24.5%;

HJT电池理想条件下最高效率为27.5%;

TOPCon电池具有更加高的效率上限:28.2%-28.7%。

钙钛矿已经吊打晶硅电池,将光伏这一新能源上升至全新高度,理论极限:

钙钛电池单层电池理论效率可达:31%,

晶硅/钙钛矿双节叠层转换效率可达:35%,

三节层电池理论极限可能升值至:45%以上。

钙钛电池效率高、成本低,却为何还不能大规模应用?
如果掺杂新型材料,钙钛矿电池的转换效率最高能达到惊人的50%,是目前晶硅电池的2倍左右。
尽管这些数据目前还仅限于实验室或者理论研究层面,但钙钛矿显然已经拥有了强劲的竞争力,它的出世为光伏产业打开了全新的想象空间。
成本低
“降本增效”是光伏产业化的核心要义,也是光伏企业追逐的终极命题。
自光伏技术诞生起,这个行业就围绕着“效率与成本”不断掀起新的技术变革。效率方面,晶体硅光伏电池的理论极限效率是29.43%,在目前研发的光伏新技术路线中,能突破30%阈值的包括钙钛矿和GaAs(砷化镓)。其中,GaAs双结叠层电池达到了32.8%的实验室最高记录,优于钙钛矿。
但产业化绕不开成本,由于GaAs技术工艺复杂,原材料价格十分昂贵,低成本大规模量产难以满足光伏商业化要求。

钙钛电池效率高、成本低,却为何还不能大规模应用?

因此,成本更具优势的钙钛矿/HJT叠层电池被认为是突破30%转换效率的最具性价比的技术路线。
对比来看,钙钛矿对杂质不敏感,通常90%左右纯度的钙钛矿就可以用于制造效率超20%的电池;而晶硅对杂质非常敏感,纯度必须达到99.9999%以上才能用于制造。
光伏企业投资1GW晶硅电池,需要从硅料、硅片、电池、组件合计超过9亿元;而协鑫纳米披露的数据显示,其建造的钙钛矿百兆瓦产线投资为1亿元,1GW的投资仅为5亿元。也就是说,1GW钙钛矿电池的投资强度仅为晶硅的一半。
钙钛电池效率高、成本低,却为何还不能大规模应用?
晶硅电池产业链需要硅料、硅片、电池、组件4个工厂,而钙钛矿仅需1个工厂,产业链显著缩短,且大幅降低了物流等成本。
光伏技术产业化主要看三大要素——成本、效率、寿命。钙钛矿在成本和效率方面远胜于晶硅电池,但其寿命短、稳定性差、等缺点,这是钙钛矿技术产业化落地的最大掣肘。

要知道,目前的光伏电池普遍寿命在25-30年。因此,在提升产品尺寸和能量效率的同时,如何将钙钛矿的寿命提升至25年,将是押注钙钛矿技术的企业亟需解决的问题。

文案来源:网络,新能源们,光伏技术

原文始发于微信公众号(光伏产业通):钙钛电池效率高、成本低,却为何还不能大规模应用?

现今钙钛矿电池的投资火热,但是距离规模化应用仍具有较大距离。在钙钛矿太阳能电池的性能和成本优势尚未完全实现的同时,硅基太阳能电池的效率不断提高,成本不断下降。钙钛矿太阳能电池能否战胜强大的晶硅,仍需要时间进行验证。设备方面,镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备为钙钛矿电池制备四大设备,欢迎大家加入艾邦钙钛矿产业链上下游交流群。
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作者 808, ab