“鈣鈦礦技術(shù)是更新?lián)Q代的技術(shù)，具有通用性及重要現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。”協(xié)鑫中央研究院副總工程師范斌在接受記者采訪時(shí)表示。 技術(shù)創(chuàng)新是每個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原生動(dòng)力，光伏也不例外，越接近平價(jià)，行業(yè)在新技術(shù)路線上的競(jìng)爭(zhēng)越呈現(xiàn)加速狀態(tài)。

2017年下半年，輕薄、低價(jià)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池異軍突起，其商業(yè)價(jià)值日益受到廣泛關(guān)注，為行業(yè)發(fā)展提供了新的方向。作為全球公認(rèn)最具前景的光伏技術(shù)路線，我國(guó)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化之路還有多遠(yuǎn)？

成本更低的新材料

和硅材料相同，鈣鈦礦屬于半導(dǎo)體。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是一種由人工合成的新型薄膜太陽(yáng)能電池，具有廉價(jià)、柔韌性強(qiáng)、重量輕、吸光性更為優(yōu)異等特質(zhì)，歷來(lái)被追求“降本增效”的光伏行業(yè)寄于厚望。

“和傳統(tǒng)光伏材料相比，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池原材料成本大幅下降，合成成本僅為傳統(tǒng)電池的1/20。”杭州纖納光電科技有限公司（下稱“纖納光電”）創(chuàng)始人之一、CEO姚冀眾介紹。

姚冀眾介紹，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池可將1/4的太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電力，意味著等量的電力所需原料更少，安裝成本也更低。

相關(guān)研究也表明，鈣鈦礦電池對(duì)光的吸收能力是傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池材料的100倍，因此，鈣鈦礦電池只需使用1/100的厚度，即可產(chǎn)出相同的能量，大幅減少原材料的使用，同時(shí)其產(chǎn)生的電壓更高，也能增加能量的產(chǎn)出。

從轉(zhuǎn)化率方面來(lái)看，鈣鈦礦也具有明顯優(yōu)勢(shì)。以目前備受矚目的多晶硅為例，1985年，多晶硅太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化率為15%左右，在2004年達(dá)到20.4%；其后，轉(zhuǎn)化率雖略有提升但效果甚微，在早期較快速發(fā)展的20年間僅提高了5%。

反觀鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其技術(shù)在學(xué)術(shù)界研究始于2009年，目前實(shí)驗(yàn)室小面積器件（面積大小在幾平方毫米）效率在22%-23%以上，其效率提升速度超越傳統(tǒng)硅、碲化鎘和銅銦鎵硒等第一代、第二代光伏材料，成為新原料黑馬，被行業(yè)稱為“第三代光伏材料”；范斌也用“尼龍”這種物美價(jià)廉的人造材料比喻鈣鈦礦，他認(rèn)為，如同尼龍取代棉一樣，鈣鈦礦將擁有更為廣闊的應(yīng)用空間。

降本是光伏產(chǎn)業(yè)追求的終極目標(biāo)，鈣鈦礦技術(shù)無(wú)疑為此提供了一條新路徑。“當(dāng)前光伏發(fā)電成本雖然大幅下降，但相對(duì)傳統(tǒng)能源，成本依舊較高，這也是限制其大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。”姚冀眾說(shuō)，“鈣鈦礦作為新型廉價(jià)人工材料，不僅節(jié)約了原材料成本，在工藝方面國(guó)內(nèi)企業(yè)也做了很多創(chuàng)新。以纖納光電為例，采用了由傳統(tǒng)高溫鍛造結(jié)晶工藝轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤捍蛴〉姆椒ǎ�進(jìn)一步使成本縮減。未來(lái)，其發(fā)電成本甚至可以低于傳統(tǒng)煤電電價(jià)。”

材料短板獲突破

與硅基電池相比，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池仍是一顆“新星”，從實(shí)驗(yàn)室走到臺(tái)前尚不足半年，業(yè)內(nèi)對(duì)鈣鈦礦的質(zhì)疑聲也頗多。“有毒”、“怕紫外線”、“怕水”、“壽命短”等常伴鈣鈦礦成為熱搜詞。

范斌認(rèn)為這些說(shuō)法缺乏科學(xué)依據(jù)。

他說(shuō)：“質(zhì)疑聲主要針對(duì)鈣鈦礦含鉛這一事實(shí)，但實(shí)際上，鈣鈦礦組件的含鉛量遠(yuǎn)比普通電子電氣設(shè)備低得多，甚至比現(xiàn)在使用含鉛焊料的常規(guī)組件含鉛量更低。”

他進(jìn)一步解釋道，在鈣鈦礦電池里，鈣鈦礦層非常薄，只有0.5微米左右，組件含鉛量?jī)H為0.006%。根據(jù)歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不能超過(guò)0.1%，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有毒之說(shuō)言過(guò)其實(shí)，鈣鈦礦不僅完全符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，甚至比該標(biāo)準(zhǔn)含量還低。

“如果從發(fā)電量角度考慮，利用鈣鈦礦電池每發(fā)一度電所涉及的鉛元素含量，比現(xiàn)有火力發(fā)電制造廢料里的鉛含量還低。”纖納光電另一創(chuàng)始人顏步一表示。