在新能源的浪潮中,鈣鈦礦太陽能電池似乎正如一位不速之客,迅速崛起,成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)者。近日,全球首個(gè)全無機(jī)鈣鈦礦疊層電池的成功面世,無疑為這一領(lǐng)域注入了新的活力。華南理工大學(xué)教授嚴(yán)克友團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的綠色配體演變策略,成功解決了鈣鈦礦電池光熱穩(wěn)定性差的問題,打破了行業(yè)內(nèi)一度被認(rèn)為無法逾越的技術(shù)瓶頸。這一重大突破不僅使鈣鈦礦太陽能電池的效率高達(dá)25%以上,更為其商業(yè)化應(yīng)用鋪平了道路。
鈣鈦礦,這一曾經(jīng)深藏于材料學(xué)背后的名詞,如今已悄然成為光伏領(lǐng)域的“黑馬”?;仡欌}鈦礦的歷史,1839年德國(guó)礦物學(xué)家古斯塔夫·羅斯在秘密的烏拉爾山發(fā)現(xiàn)了鈦酸鈣(CaTiO3)。然而,直到2009年,日本科學(xué)家宮坂力首次制備出具有光電轉(zhuǎn)換效率的鈣鈦礦電池,鈣鈦礦與太陽能的緣分才線%的轉(zhuǎn)化率,到如今進(jìn)步至25%以上,鈣鈦礦太陽能電池在短短十年內(nèi)完成了晶硅太陽能電池四十年路程的追趕,顯示出了不可思議的潛力與發(fā)展速度。
鈣鈦礦太陽能電池在生產(chǎn)工藝上的簡(jiǎn)化,成為其迅速繁榮的重要原因。目前,鈣鈦礦電池的生產(chǎn)周期僅需約45分鐘,而晶硅電池則需整整三天。這一巨大的時(shí)差使得鈣鈦礦電池具備了生產(chǎn)鏈更靈活的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。知名光儲(chǔ)行業(yè)評(píng)論員指出:“鈣鈦礦與晶硅的疊層,才是未來的方向?!彪S著Kaiyun這一新技術(shù)的不斷成熟,越來越多的企業(yè)開始重視并投身于鈣鈦礦電池的開發(fā)和生產(chǎn)。例如,仁爍光能的150MW鈣鈦礦生產(chǎn)線年初開始正式量產(chǎn)后,其組件的轉(zhuǎn)換效率已達(dá)19.27%,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,鈣鈦礦太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化Kaiyun落地正在加速推進(jìn)。在全球范圍內(nèi),多個(gè)鈣鈦礦太陽能電池項(xiàng)目正在正式簽約和投產(chǎn)。比如,杭州柯林控股的100MW鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)線,在行業(yè)內(nèi)得到了重要的市場(chǎng)認(rèn)同,標(biāo)志著鈣鈦礦光伏組件進(jìn)入商業(yè)化進(jìn)程。此外,脈絡(luò)能源也在珠海建立了100MW的生產(chǎn)線,致力于為大規(guī)模地面電站與建筑一體化項(xiàng)目提供高性能的鈣鈦礦組件。
應(yīng)對(duì)全球能源轉(zhuǎn)型的需求,中國(guó)在政策層面為鈣鈦礦技術(shù)的發(fā)展提供了一系列支持。《十四五能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中明確提到要開展高效鈣鈦礦電池的生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。這一政策的支持為鈣鈦礦技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地打下了良好的基礎(chǔ),激發(fā)了市場(chǎng)對(duì)新型光伏產(chǎn)品的期待。
盡管鈣鈦礦電池的前景被廣泛看好,但在發(fā)展的過程中,穩(wěn)定性差和鉛含量問題一直是業(yè)內(nèi)外對(duì)于鈣鈦礦的質(zhì)疑所在。鈣鈦礦作為一種六方晶結(jié)構(gòu)的材料,其分解溫度僅為200-300攝氏度,然而這種脆弱并不構(gòu)成大規(guī)模使用的障礙。相反,很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,鈣鈦礦的穩(wěn)定性正在逐年提升,甚至在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的應(yīng)用表現(xiàn)優(yōu)于部分現(xiàn)有光伏技術(shù)。
如今,鈣鈦礦太陽能電池不僅是材料科學(xué)的重大突破,更是全球能源革命的重要組成部分。無論是從技術(shù)角度,還是從市場(chǎng)應(yīng)用來看,鈣鈦礦技術(shù)都展現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景。未來,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新、政策的持續(xù)支持及市場(chǎng)需求的增長(zhǎng),鈣鈦礦太陽能電池有望成為替代傳統(tǒng)晶硅電池的關(guān)鍵力量,推動(dòng)全球可再生能源的快速發(fā)展。鈣鈦礦時(shí)代,必將是光伏行業(yè)的下一個(gè)黃金時(shí)代!
通過不斷的探索與技術(shù)革新,鈣鈦礦太陽能電池正在向我們展示其潛力與商機(jī),幫助我們逐漸走出對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,邁向更加美好的綠色未來。返回搜狐,查看更多