钙钛矿电池理论优势突出。作为第三代光伏电池技术,钙钛矿电池因其材料特性,相比于晶硅与薄膜电池具备较强的 理论优势:

更高的理论效率:单结钙钛矿电池理论效率极限可达 33%,高于第一代晶硅电池与第二代薄膜电池。

钙钛矿叠层电池技术整理总结

通过调整前驱体组分,钙钛矿带隙可调、透光性优异,可以制备钙钛矿/钙钛矿叠层(45%)与钙钛矿/晶硅叠层(43%),实现转换效率的飞跃;

更低的理论成本:材料纯度要求低、用量少、能耗理论成本低,规模化后设备投资仍有降本空间;应用场景多样化:组件可柔性化制备,具备轻量化优势,终端应用场景多样化;弱光响应好:

吸光系数高,阴天及室内等弱光条件下,转换效率相对更高;温度系数低:光生载流子迁移距离长、钙钛矿膜层厚度小,温度对效率影响低。

技术总结:

1)钙钛矿叠层电池:

效率突破单结极限,多种技术路径持续探索。叠层电池的原理是宽带隙顶部电池吸收高能量光子,窄带隙底部电池提高光子利用率 ,二者合作能突破单结电池的理论效率极限,打开转化效率天花板。

•从材料分类:

可分为钙钛矿/PERC、钙钛矿/TOPCon、钙钛矿/HJT、钙钛矿/CIGS与全钙钛矿电池等。钙钛矿晶硅叠层电池是现阶段晶硅电池的升级之选,其中钙钛矿/HJT电池或为更优解;而全钙钛矿电池无需晶硅材料,能实现有效降本,未来随着量产技术逐渐成熟,全钙钛矿叠层有望成为更优选择。

•从结构分类:

两端结构为两子电池串联,三端结构两子电池并联,四端机械堆叠结构两子电池并联,光学耦合。两端集成一体化结构要求两子电池电流相互匹配,产业选择集中于两端一体化结构,或因其所需透明导电层较少,制备成本低。

2)制备设备:

看好广泛PVD与先进ALD。

综合分析各公司公开专利,叠层电池生产流程相较于单结电池的增量在于中间层,ALD技术在其中缓冲层/致密层更占优;PVD技术覆盖大部分生产流程,价值量占比高。

3)叠层钙钛矿电池:

电池厂商厚积待薄发,产能规划持续萌芽。

传统电池厂商隆基、爱旭已开始技术布局,新兴企业宝馨、华晟不容小觑,跨界厂商杭萧钢构、聆达股份动作频繁。

目前钙钛矿叠层电池尚处于研发与试验阶段,已有企业宣布产能规划,钙钛矿晶硅叠层电池因基础晶硅技术成熟,产业进度快于钙钛矿/CIGS叠层电池与全钙钛矿叠层电池。

效率方面,小面积钙钛矿/晶硅叠层电池效率已超30%,期待大面积叠层电池效率突破。

来源:网络

原文始发于微信公众号(艾邦光伏网):钙钛矿叠层电池技术整理总结

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。

作者 808, ab