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中國鈣鈦礦太陽能電池露頭角!低發電成本、透光建築玻璃將成新常態!

根據國家能源局的數據,截至11月底,中國累計發電裝置容量達到約28.5億千瓦,年增13.6%。儘管光電產業發展迅猛,但面臨產能過剩和產品價格下降的挑戰。2023年初,光電模組價格從每瓦1.8元至1.9元的高點急劇下跌,跌幅達到50%左右。為了因應競爭市場,許多企業開始提昇科技水準、降低成本,其中一些透過新技術路線取代降低生產成本,成為競爭的關鍵。

鈦礦太陽能電池作為一種新一代光伏產品,正在展露頭角。今年3月大陸科技部公佈了2022年度科學十大進展,其中包括鈦礦太陽能電池。實際上,早在十年前,鈦礦太陽能電池就曾成功躋身《科學》雜誌評選的2013年十大突破,被認為是最有前景的下一代光電技術。


傳統晶矽太陽能製造過程複雜,而鈣鈦礦電池只需簡單的五個步驟,加工溫度不超過150%。南京大學現代工程與應用科學譚海仁教授表示,鈣鈦礦太陽能電池的成本可以實現晶矽發電量的一半,甚至達到預計,預計大規模生產時可達到每瓦0.4元至0.5元。此外,鈣鈦礦還具有透光、半透明的特性,廣泛審視建築透視,將窗戶變成了可以發電的玻璃。


譚海仁教授也指出,實驗室數據顯示,鈦礦光電轉換效率已超過20%,比同等功率的晶矽電池高出10%以上。在浙江衢州,一家承擔國家重點研發計畫的企業已於2022年5月建成了鈣鈦礦電池生產線,經過近7個月的技術攻關,今年年初成功實現了能連續產量100兆瓦、良品率達標的目標。

由於鈦鈦礦電池在低光源情況下也能,實測中光電轉換效率雖然只有16%,但理論上年發電量會比晶矽高出20%,因此在衢州的應用場景也更為多樣化,例如作為帷幕牆則可以美化建築。


在光電產業競爭與合作共存的時代,轉型人士預期未來能將鈣鈦礦與傳統晶矽相互補充,取長補短,達到更高的光電轉換效率。海仁教授指出,透過疊層光電技術,理論光電轉換效率可提升到45%以上。目前,國內已有多家企業啟動了100兆瓦級以上的鈣鈦礦電池生產線,並計劃在2024年至2026年之間實現吉瓦級組件產能的目標。



參考文獻及圖片來源:

成本更低、效率更高!钙钛矿太阳能电池横空出世; https://content-static.cctvnews.cctv.com/snow-book/index.html?item_id=16766311801614007383&toc_style


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