中国科学重大突破:钙钛矿太阳能电池崛起
根据国家能源局最新数据,截至11月底,全国累计发电装机容量达到约28.5亿千瓦,同比增长13.6%。然而,光伏产业在快速发展的同时,正面临产能过剩和产品价格下跌的严峻现状。
今年年初,光伏组件价格一度达到1.8元至1.9元每瓦的高位,但随后一路下跌,跌幅达50%左右。为了在激烈的市场竞争中生存下去,许多光伏企业开始提升科技水平、降低成本。在这其中,钙钛矿太阳能电池作为一种具有成本优势的新一代光伏产品,成为了竞争的关键。
钙钛矿太阳能电池在众多传统光伏企业降低成本、提高效率的同时,已经展现出了巨大的市场潜力。据科技部今年3月份发布的2022年度中国科学十大进展,钙钛矿太阳能电池作为一种新型光伏技术,具有巨大的发展前景。事实上,早在十年前,《科学》杂志评选的2013年十大突破中,钙钛矿太阳能电池就已经成功入选。
相较于传统晶硅太阳能制作过程的复杂和能耗高,钙钛矿电池的制备过程相对简单,只需五六个工序,加工温度不超过150摄氏度。这使得钙钛矿太阳能电池的成本可以做到晶硅光伏的一半甚至更低。据南京大学现代工程与应用科学学院教授谭海仁介绍,大规模生产时,钙钛矿电池的成本可达到每瓦0.4元至0.5元,而钙钛矿成本的占比不到组件的3%。
钙钛矿太阳能电池的另一个巨大优势是它可以做成透光、半透明的光伏组件,广泛应用到建筑的窗户上,将千家万户的窗户变成可以发电的玻璃。在弱光条件下,如阴天、早晨、傍晚等,钙钛矿电池也能发电,因此在衢州的实测中,工业化生产的钙钛矿电池虽然只有16%的光电转换效率,但理论上年发电量会比晶硅高出20%。
目前,国内已有数家企业开启100兆瓦级以上的钙钛矿电池产线,并将实现吉瓦级组件产能的目标定在2024年至2026年之间。业内人士也希望未来钙钛矿可以和晶硅相互叠加,取长补短,获得更高的光电转换效率。随着光伏产业竞争与合作并存的时代到来,钙钛矿太阳能电池有望在未来获得更大的市场和发展空间。
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