光伏行业专题报告:钙钛矿电池技术,再塑光伏效率天花板.pdf
- 上传者:老王
- 时间:2022/07/18
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光伏行业专题报告:钙钛矿电池技术,再塑光伏效率天花板。钙钛矿太阳能电池,有何来头?钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型 (ABX3型)晶体为吸光层的新一代薄膜太阳能电池,钙钛矿光吸收系 数高、材料成本低,钙钛矿电池结构简单,制造工艺流程短,生产能耗 低;钙钛矿电池效率不断提高,历时多年钙钛矿电池光电转换效率从 3.8%提升至 25.7%,有望打平甚至超越晶硅电池,而原料、制造成本 远低于晶硅电池,有望成为新一代的光伏技术;随着相关企业逐步攻克 钙钛矿电池长期稳定性、大面积制备等关键技术,该技术有望成熟。
钙钛矿叠层电池,效率几何?钙钛矿叠层电池光电转换效率有望达到 45%以上,含有多个吸光层的叠层电池,分别吸收不同波长的阳光,提 升了光的利用率;两结电池理论极限效率 45%,三结极限效率 49%。 南京大学研发的钙钛矿/钙钛矿叠层电池,效率 28.0%;EPFL/CSEM 研制的钙钛矿/硅叠层电池,效率 31.3%,未来还将持续发展突破。
钙钛矿工艺,路在何方?钙钛矿电池核心结构为电子传输层 ETL/钙钛 矿层/空穴传输层 HTL 组成的“三明治”薄膜结构,工艺包括薄膜制备、 激光刻蚀、封装三大步,关键在实现大面积高质量薄膜制备。溶液涂布 法(刮刀涂布机,狭缝涂布机,丝网印刷机)、溶液喷涂法(气压或超 声喷头,压电印刷设备)、气相沉积法(磁控溅射 PVD, 反应式等离子 体沉积 RPD,真空蒸镀等设备)等薄膜制备设备正在同步发展。
钙钛矿产业,谁在推进?协鑫纳米、纤纳光电等多家公司竞技钙钛矿 光伏电池产业化。苏州协鑫纳米投建的 100MW 量产线已在昆山完成 厂房和主要硬件建设,组件尺寸 1m×2m,组件效率 18%以上;杭州 纤纳光电 22 年 5 月 20 日发布了全球首款钙钛矿商业化组件 alpha, 实现了 100MW 级规模量产。随着多家的持续推进,钙钛矿光伏电池 产业化的前景越来越明朗。
钙钛矿设备,谁在布局?国产设备厂商德沪涂膜、众能光电、捷佳伟 创、晟成光电(京山轻机子公司)、迈为股份、帝尔激光等积极布局钙 钛矿电池设备研发。德沪涂膜深耕狭缝涂布设备,供应协鑫 100MW 量 产线;众能光电已对外销售刮涂/涂布一体机、磁控溅射、热蒸发镀、 ALD 和激光刻蚀机等工艺单机以及光伏组件整线近 100 台套;2022 年 6 月,晟成光伏钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备量产,成功应用多个 客户端;2022 年 7 月,捷佳伟创钙钛矿电池 RPD 设备出厂发货;迈 为股份、帝尔激光积极推进钙钛矿激光设备。
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