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“光伏黑马”钙钛矿(上)
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最近钙钛矿太阳能电池很火啊,宁德时代公布了钙钛矿电池的专利,我也花时间专门研究了一下。 因为光伏发电需要大面积的土地,光电转换效率越高,土地利用效率才能越高。 我们现在的主流太阳能电池材料体系是晶硅,晶硅电池的光电转化效率理论极限是29.4%,去年很多企业的晶硅电池都可以做到25.47%,也就是很接近上限了。 还有一个因素,就是生产成本。也就是从硅料变成电池组件的制造成本。根据中国光伏行业协会统计数据显示,2021年,我国地面光伏系统的初始全投资成本为4.15元/W左右,其中组件约占总投资成本的46%。这个成本占比还是很高的。当然,晶硅电池企业也一直在想办法降低生产成本。过去十几年,组件成本下降超过了90%,下降空间也变得有限。 钙钛矿现在的“火热”,源自在转换效率和生产成本上都有突破。 简单解释下,钙钛矿并不是一种由钙元素和钛元素组成的矿物,它是一类化合物的统称。这类物质有一种特殊结构,光电特性特别好。就是说在阳光照射下,很容易释放电子。用来发电的时候,可以把钙钛矿涂在玻璃或者柔性材料上,因为薄,钙钛矿就容易制成透明材料,和其他材料一起用。比如,钙钛矿可以叠加在晶硅电池表面,一起发电。它俩擅长吸收的阳光不同,钙钛矿更能吸收紫外和蓝绿光,而晶硅更能吸收红外光。如果把它们叠串起来,能量利用率更高。理论上,这种组合电池的光电转换效率可达到43%。
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