“作為中國光伏行業第⼀次從研發階段就參與了的光伏發電技術,鈣鈦礦電池的產業化時機已經逐漸成熟,其商業化發展速度很可能會超過許多人的想象”
其次,原材料不能稀缺。 “鈣鈦礦是一種化合物電池,其原材料來源于基礎化工材料,有多達幾萬種原材料可供選擇,怎么可能會出現短缺問題?” 而相比晶硅電池對硅料的需求,鈣鈦礦電池對于原材料的需求也要少得多。一塊72片電池的晶硅組件對硅的消耗量約為1公斤,而同等面積的鈣鈦礦電池組件只需要鈣鈦礦材料2克左右。 稀缺問題之外,在這位博士看來,材料的可突破性對于技術的發展前景可能更為重要。他認為,只有依托于那些具有可設計性和可迭代性材料的技術,未來才有更大的發展空間。 “人類使用材料是從簡單到復雜,再到能夠設計材料,這是一個終極的路徑。”他說,近年來鈣鈦礦電池的光電轉換效率之所以上升這么快,一個最根本的原因,就是因為鈣鈦礦是一類材料,而不是一種材料。 “而晶硅電池和其他薄膜電池基本上都是一種或幾種材料,還很難找到替代。” “最佳光伏電池材料” 他認為,鈣鈦礦的晶體結構,決定了其“甚至可以說是目前為止已發現的最佳光伏電池材料。” 他介紹說,鈣鈦礦的激發肽是三線肽,基肽是單線肽,其載流子在激發之后掉不回來,因為載流子在三線肽和單線肽之間躍遷很困難。而晶硅的激發肽和基肽都是單線肽,載流子激發出去之后很容易掉回來,這導致晶硅對于雜質非常敏感,也正是為什么晶硅電池所用硅料純度要到六個9以上的原因。 “而鈣鈦礦對雜質并不敏感,純度只需要做到90%就足夠了,甚至為了增加材料之間的強度,還可以在涂布時主動添加粘合劑、增強劑一類的‘雜質’。”他認為,這無異于是打開了一個巨大的空間。 ![]() 在轉換效率提升方面,鈣鈦礦也更具空間。 “目前多晶電池的實驗室效率是22.3%,PERC電池已經做到了20.3%,只有兩個點左右的差距了。而鈣鈦礦電池的實驗室效率是中國科學院創造的23.7%,我們的組件效率目前應該是全球最高的,是15.3%,還有8個點的差距,提升空間很大。” 鈣鈦礦電池轉換效率的提升速度,更是令人感到恐怖。從2012年有科研團隊發布第一個鈣鈦礦電池效率以來,短短六七年就增長到了20%以上。而晶硅技術達到這一效率,則花了幾十年的時間。 |