钙钛矿电池行业研究：革新性潜力大，产业化进行时.pdf

上传者：N***
时间：2023/09/04
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钙钛矿电池行业研究：革新性潜力大，产业化进行时。钙钛矿电池是发展迅速的第三代太阳能电池，革新材料体系带来优异性能特点。钙钛矿是一类离子化合物晶体，作为太能电池的半导体吸光材料具有带隙范围宽且连续可调、吸光能力强等优异特性，因此在电池理论转换效率和发电能力方面皆高于主流晶硅材料电池，钙钛矿电池的材料体系十分丰富，也可以用作叠层电池以更大程度的利用太阳光谱能量，达到40%以上的转换效率。

钙钛矿电池在效率、材料、制造端的先天优势带来很高的产业化潜力，但稳定性和大面积制作方面的核心挑战待解决。钙钛矿电池具有很高的产业化潜力，一方面高电池转换效率和高发电量增益是推动光伏发电系统的度电成本LCOE 降低的核心因素，另一方面钙钛矿电池在生产端原材料十分易得，获取成本低廉，同时其制造环节少、工艺简短、能耗低，因此未来在综合成本经济性上有望超越晶硅电池。当前钙钛矿电池的使用寿命还受限于稳定性，大面积制造后也存在远低于理想效率的问题，不过目前有诸多手段正处于研究进程中，有望解决这两大问题。此外，BIPV等新兴运用场景也有利于发挥钙钛矿电池外观丰富的优势并规避稳定性等问题，有望成为其产业化的桥梁。

钙钛矿电池的规模化量产制造已形成一定方案，但核心环节仍有多种技术路线竞争中持续发展。单结钙钛矿电池与组件的制造呈现“一体化”特点，在核心的前道电池制造工序中，膜层制作质量是电池性能的关键，大致可分为以夹缝涂布为代表的“湿法”和以蒸镀、PVD、RPD为代表的“干法”，适用于不同的功能层制作和所用材料，总体各有优劣且不断发展成熟，激光刻线则是比较固定的工艺。此外，“两端”叠层电池两个子电池上下为一体，“四端”叠层电池两个子电池分别制作独立运行，两者的制作方法和难点也有所不同。