中國儲能網(wǎng)訊：當(dāng)前晶硅太陽能電池發(fā)展越來越成熟，其轉(zhuǎn)換效率逐漸逼近天花板，作為儲備技術(shù)的鈣鈦礦太陽能電池逐步得到重視。
1月17日，工業(yè)和信息化部等六部門發(fā)布《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。其中提到支持高效低成本晶硅電池生產(chǎn)，推動N型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升規(guī)?；慨a(chǎn)能力。
國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)鏈中已經(jīng)有多家公司布局鈣鈦礦，如隆基、通威、寧德時代、協(xié)鑫、晶科等企業(yè)。華能集團、三峽集團也積極參與鈣鈦礦布局。還有一些企業(yè)跨界涉足，如乳品企業(yè)皇氏集團、汽車零部件制造企業(yè)奧聯(lián)電子。
降本增效是光伏行業(yè)近年發(fā)展主線，太陽能電池轉(zhuǎn)換效率與度電成本緊密相關(guān)。鈣鈦礦太陽能電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率高達33%，高于傳統(tǒng)晶硅太陽能電池；采用疊層技術(shù)后，其光電轉(zhuǎn)換效率更是有望突破45%。而傳統(tǒng)晶硅太陽能電池的理論極限轉(zhuǎn)換效率不到30%。
鈣鈦礦太陽能電池的原材料為基礎(chǔ)化工材料，對純度要求沒有晶硅電池高，工藝成本也更低。近兩年，硅料緊缺問題一度制約光伏產(chǎn)業(yè)。有觀點認(rèn)為，鈣鈦礦電池有望破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題。
近年來，鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率不斷提升。2009年，日本科學(xué)家首次用鈣鈦礦太陽能電池發(fā)電，當(dāng)時轉(zhuǎn)換效率只有3.8%。2019年，實驗室轉(zhuǎn)換效率就突破了25%。中金公司研報總結(jié)認(rèn)為，鈣鈦礦僅用了十年時間就實現(xiàn)了晶硅太陽能電池用六十多年時間才完成的由技術(shù)誕生到實驗室轉(zhuǎn)換效率突破25%的提升。
中金公司預(yù)計，2023年鈣鈦礦電池行業(yè)中試線擴產(chǎn)規(guī)?；蜻_1000—1200MW，同比2022年的350MW增長接近兩倍。招商證券數(shù)據(jù)顯示，2023年鈣鈦礦行業(yè)規(guī)模有望達到GW級別，到2024—2025年，多家企業(yè)GW級產(chǎn)線將陸續(xù)落地。申萬宏源證券預(yù)計，2026年鈣鈦礦組件產(chǎn)能有望達到37GW。
總體來看，在實驗室和理論層面，鈣鈦礦電池高效率、低成本潛力已經(jīng)得到認(rèn)可。但目前鈣鈦礦電池尚處于產(chǎn)業(yè)化的初期階段，其穩(wěn)定性較差、壽命短于晶硅電池，且大尺寸的效率較實驗室的小尺寸要低，還需技術(shù)突破。
當(dāng)前，各大機構(gòu)正在努力解決鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性及大尺寸效率問題。近期，德國柏林亥姆霍茲中心的科學(xué)家為鈣鈦礦材料開發(fā)了一種添加劑，該添加劑可以起到“緩沖”的作用，減弱鈣鈦礦晶體受溫度的影響，減緩其效率衰減、損壞。該技術(shù)被視為在鈣鈦礦電池穩(wěn)定性研究中取得的“里程碑式進展”。
值得一提的是，鈣鈦礦和晶硅的組合也可以突破晶硅電池的效率極限。近日，經(jīng)中國計量院第三方測試認(rèn)證，北京曜能科技有限公司自主研發(fā)的小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達到32.44%，刷新國內(nèi)轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。
未來，隨著新的解決方案不斷涌現(xiàn)，技術(shù)越來越成熟，市場競爭或?qū)⒓觿 Ｆ髽I(yè)一旦在革命性技術(shù)上獲得突破，就可以奠定行業(yè)競爭優(yōu)勢。
