每日經濟新聞
頭條

每經網(wǎng)首頁 > 頭條 > 正文

最新!光伏技術重大突破

每日經濟新聞 2024-10-03 22:25:00

每經編輯 畢陸名

據(jù)新華社報道,針對鈣鈦礦太陽能電池高溫工作條件下運行穩(wěn)定性差這一領域難題,南開大學化學學院袁明鑒教授帶領課題組開展高水平國際合作研究,成功制備出兼具高能量轉換效率與高運行穩(wěn)定性的鈣鈦礦太陽能電池器件,標志著新一代光伏技術取得重大突破。

9月30日晚,《自然》雜志以“兼具高效熱穩(wěn)定性的甲脒銫組分鈣鈦礦太陽能電池”為題,發(fā)表了這項研究成果。

結晶路徑轉變策略實現(xiàn)高效率高溫工況穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池。(受訪者供圖)

鈣鈦礦是一類具有獨特晶體結構的材料,廣泛應用于新型太陽能電池等半導體器件。鈣鈦礦太陽能電池作為第三代光伏技術,其獨特的柔性兼容性與大面積制備潛力,為光伏、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車乃至航天航空等領域帶來前所未有的機遇。可這種新型太陽能電池的穩(wěn)定性一直是限制其大規(guī)模商業(yè)應用的關鍵因素。鈣鈦礦材料作為電池的吸光層,其穩(wěn)定性受外界環(huán)境因素影響顯著。目前,高性能鈣鈦礦太陽能電池在制備過程中往往需要依賴易揮發(fā)的有機胺鹽添加劑來穩(wěn)定物相并調控結晶。然而,這種添加劑在高溫條件下極易分解,引發(fā)鈣鈦礦薄膜化學組分失衡,進而顯著降低電池在高溫工況下的運行穩(wěn)定性。

針對這一難題,袁明鑒帶領研究團隊結合理論預測,發(fā)展了一種具有更高熱穩(wěn)定性的合金鈣鈦礦制備策略,該策略徹底解決甲脒銫組分鈣鈦礦薄膜組分不均一的問題。利用該策略制備的鈣鈦礦太陽能電池器件,展現(xiàn)出世界一流的能量轉換效率與高溫工況穩(wěn)定性。

“此項研究不僅為鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性提升奠定了堅實的技術基礎,也為光伏技術的進一步實用化和商業(yè)化開辟了廣闊前景,對推動全球能源結構的綠色轉型具有深遠意義。”袁明鑒說。

袁明鑒表示,目前研究團隊正通過校企合作,積極推進符合產業(yè)化需求的高性能鈣鈦礦太陽能電池模組的研發(fā),力求盡快推動研究成果的實際應用與產業(yè)化落地。

據(jù)悉,太陽能電池主要分為晶硅電池和薄膜電池兩大類,這兩類電池起初在技術上相對獨立,在各自方向不斷發(fā)展迭代。

晶硅電池中,N型和P型單晶硅電池是產業(yè)主流。在薄膜電池中,有砷化鎵、碲化鎘、銅銦鎵硒、鈣鈦礦這幾種常見的化合物電池。相對來說,鈣鈦礦所需的元素在地殼中含量豐富,這為其規(guī)?;l(fā)展提供了必要條件。

鈣鈦礦太陽能電池作為第三代新型太陽能電池,具有高轉換效率、低成本、應用場景廣泛等優(yōu)勢。產業(yè)鏈上游包括TCO玻璃、靶材、POE膠膜、丁基膠等輔材以及鍍膜設備、涂布設備、激光設備、封裝設備等設備,其中以鍍膜設備(PVD、RPD)、涂布機、激光設備為核心;中游為鈣鈦礦電池及組件制造;下游為鈣鈦礦電池應用,包括BIPV(光伏建筑一體化)、車載光伏、室內光伏等。

東吳證券在研報中表示,按照各家廠商發(fā)布的量產規(guī)劃,2023年合計鈣鈦礦組件產能1.25GW,2025年7.4GW,預計組件市場空間約37.5億元;2030年鈣鈦礦組件產能預計142GW,對應市場空間約950億元,2022年至2030年復合增速達128%。

A股上市公司中,已有多家企業(yè)在鈣鈦礦電池技術上有所突破。

通威股份已組建鈣鈦礦疊層電池實驗室,并成立通威全球創(chuàng)新研發(fā)中心,對含鈣鈦礦/硅疊層先進電池在內的多種技術路線實現(xiàn)并行研發(fā),目前小尺寸鈣鈦礦/HJT疊層電池效率達到33.08%。

中國核電目前擁有剛性、柔性鈣鈦礦太陽能電池的核心技術與全套自主知識產權。2024年成功研發(fā)的1200×400mm²商品級柔性鈣鈦礦組件效率高達17.75%,創(chuàng)造了柔性鈣鈦礦組件行業(yè)最大尺寸紀錄、最高效率紀錄。

拓日新能目前擁有專門的鈣鈦礦項目團隊,主要研究反式結構鈣鈦礦電池,現(xiàn)階段在小面積電池進行新材料、新配方、新結構實驗以及在實際生產線進行量產化實驗。

曼恩斯特在鈣鈦礦太陽能板塊已形成穩(wěn)定的市場拓展及產品交付能力,實驗線及中試線的訂單規(guī)模持續(xù)增加,部分訂單也將在今年經客戶驗收后逐步完成收入確認。

隆基綠能的鈣鈦礦電池技術目前處于實驗室研發(fā)階段。2023年11月,公司研發(fā)的晶硅—鈣鈦礦疊層電池經美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,效率達到33.9%。

每日經濟新聞綜合新華社、公開信息

免責聲明:本文內容與數(shù)據(jù)僅供參考,不構成投資建議,使用前請核實。據(jù)此操作,風險自擔。

封面圖片來源:每日經濟新聞 資料圖

如需轉載請與《每日經濟新聞》報社聯(lián)系。
未經《每日經濟新聞》報社授權,嚴禁轉載或鏡像,違者必究。

讀者熱線:4008890008

特別提醒:如果我們使用了您的圖片,請作者與本站聯(lián)系索取稿酬。如您不希望作品出現(xiàn)在本站,可聯(lián)系我們要求撤下您的作品。

電池 光伏

歡迎關注每日經濟新聞APP

每經經濟新聞官方APP

1

0

免费va国产高清不卡大片,笑看风云电视剧,亚洲黄色性爱在线观看,成人 在线 免费