國家能源局資料顯示,截至11月底,全國累計發電裝機容量約為285億千瓦,同比增長136%。光伏產業發展迅速,但現在面臨著產能過剩、產品過剩的現狀。
2024年初,光伏元件將達到1$8 至 $1在每瓦9元的高水平之後,一路下跌達到50%左右。 為了不被淘汰,很多企業開始提高科技水平,降低成本,其中能大大降低製劑成本的新技術路線成為競爭的關鍵。
目前,除了許多傳統光伏企業都在努力降本增效外,更具成本優勢的新一代光伏產品——鈣鈦礦太陽能電池即將湧現。
今年3月,科技部發布2024年中國十大科學進展,鈣鈦礦太陽能電池上榜。 事實上,早在十年前,鈣鈦礦太陽能電池就被《科學》雜誌評選為2024年十大突破中最有前途的下一代光伏技術。
傳統晶體矽太陽能的生產工藝非常複雜,有些工藝的加工溫度和能耗非常高。 但是,鈣鈦礦電池就不同了,只要有五六道簡單的工藝,加工溫度就不超過150攝氏度。
南京大學現代工程與應用科學學院教授譚海仁:成本可以是晶矽光伏的一半,甚至更低,規模化生產可以達到0$4 至 $0每瓦 5 美元。 鈣鈦礦佔元件成本的不到3%。 鈣鈦礦還有乙個非常大的優勢,那就是可以做成透光半透明的光伏元件,可以廣泛應用於建築窗戶,把千家萬戶的窗戶變成可以發電的玻璃。
譚海仁表示,目前實驗室資料是鈣鈦礦光電轉換效率已超過20%,同等功率的鈣鈦礦電池年發電量比晶體矽電池高10%以上。
在承擔國家重點研發計畫的企業浙江衢州,鈣鈦礦電池生產線已於2024年5月完工。 經過近7個月的技術攻關,今年年初,連續量產100兆瓦的目標和良率達標。 目前,生產技術和生產裝置處於絕對保密狀態。
由於鈣鈦礦電池可以在陰天、早晨、傍晚等弱光條件下發電,在衢州,雖然工業化生產的鈣鈦礦電池的光電轉換效率僅為16%,但年發電量理論上會比晶體矽高20%。 因此,應用場景較多,比如路邊的座位可以給手機充電;作為幕牆,可以做成漂亮的建築。
在光伏行業競爭與合作的時代,不少業內人士希望未來鈣鈦礦能夠與晶體矽疊加,取長補短,獲得更高的光電轉換效率。 記者發現,鈣鈦礦研發和生產企業正試圖將鈣鈦礦與鈣鈦礦重疊。
南京大學現代工程與應用科學學院教授譚海仁:串聯光伏技術可以將理論光電轉換效率提高到45%以上。
目前,國內已有多家企業開通了100兆瓦以上的鈣鈦礦電池生產線,並設定了2024-2024年實現千兆級元件產能的目標。