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科技部国拨4.38亿补贴:钙钛矿电池迎来机遇!

其次,从建立新结构太阳电池研究及测试平台来看,其对光伏电池技术有多重作用。一方面,随着太阳能电池技术的多元化发展,技术方向越来越多样,但是相关的设计、测试等标准却往往跟不上节奏,对新技术的发展极为不利。而有了这样一个针对新结构太阳电池的平台,将对相关技术形成支撑作用,让这些技术更快受到关注,其价值和潜力也会得到最为公正的评估。另一方面,该平台对非 PN 结激子型新型太阳电池有较为重大的意义。众所周知,目前的晶硅电池主要是通过内部的PN 结来实现太阳光到电能的转化。查询资料显示,激子型新型太阳电池是一种在提升电池内部“电子-空穴对”转换效率的技术,可以使得半导体吸收一个光子而产生多个激子,通过这种“多激子生成”相应提升太阳能电池的转换效率。据了解,激子型新型太阳电池还可以拥有更广的光吸收范围,能更有效地将长波光转换成可用电力。目前,相关的研究多数处于实验室阶段,但是相关研究非常具有潜力,一旦成熟,将为光伏发电带来一场效率革命。

最后,从新型太阳电池关键技术研发方面来看,其最主要的关键就是开展太阳电池的新原理、新概念、新材料以及新结构的研究工作,与前两项重点工作形成呼应。也与当下的光伏发电市场非常契合。目前,光伏电池越来越多样,光伏组件的种类也开始百花齐放,其中最深层次的原因还是在于工艺的进步以及光伏发电基础研究的进步。细看主要被支持的技术方向可以发现,几乎包括了所有的太阳能电池改进方向。

太阳电池发电原理:太阳电池激子产生、分离、传输和复合的普适性原理;

电池工艺:表界面钝化和修饰技术;

新型材料:新型宽光谱、高吸收效率的吸光材料设计及制备技术;

创新结构:高性能太阳电池的新结构、新工艺以及大面积制备技术。

观察可以发现,当前大热的双面、HJT、N型、黑硅、PERC等业内火热的技术改进及方向,无一都包括在里面。简而言之,只要是能够提升太阳电池效率,降低电池成本的技术和工艺,就可以受到支持。

总体来看,三个方面的支持都非常有针对性,瞄准了光伏行业最为前沿的技术发展。其中尤其对钙钛矿太阳电池的发展意义重大。

钙钛矿电池迎来机遇

近年来,钙钛矿电池在我国的发展堪称“飞速”,在国内几家企业的专注与努力之下,钙钛矿太阳电池与大规模商业化越来越近。

国内企业杭州纤纳光电科技有限公司在该领域深耕多年,并连续打破世界纪录。2017年,杭州纤纳光电三次打破世界纪录,将钙钛矿光伏组件效率的世界纪录从15.2%提升到17.4%。2018年7月,其钙钛矿小组件效率再创新高,达到17.9%,稳态功率输出效率达到17.3%。

作为钙钛矿太阳电池的主要推行者,杭州纤纳光电在2019年迎来重大机遇。2019年4月,三峡资本以战略投资者身份注资纤纳光电。双方将结合各自在行业内的专长,积极探索钙钛矿光伏技术在各个领域的可能性。

协鑫在SNEC2019展出的钙钛矿组件

作为极具潜力的太阳电池,不止杭州纤纳光电一家企业看到了钙钛矿电池的潜力。2019年2月,协鑫集团旗下的苏州协鑫纳米科技有限公司(简称协鑫纳米)发布了其在钙钛矿光伏组件技术方面的突破性进展。协鑫纳米已经率先建成10MW级别大面积钙钛矿组件中试生产线,完成了相关材料合成及制造工艺的开发,并已开始100MW量产生产线的建设工作,计划于2020年实现钙钛矿光伏组件的商业化生产。据悉,协鑫纳米的10MW中试生产线所制造的钙钛矿光伏组件尺寸为45cm*65cm,光电转化效率达到15.3%。这是全世界范围内最大面积的钙钛矿光伏组件,也是大面积钙钛矿组件效率的最高数值。

尽管钙钛矿已经吸引了国内多家企业的争相布局,但是其大面积制备以及稳定性一直是限制其发展的首要因素。而科技部此次针对这一痛点,立志解决大面积钙钛矿电池稳定性问题,有望加速钙钛矿电池大规模商业化进程,为光伏发电成本下降作出贡献。

附件:《“可再生能源与氢能技术”重点专项2019年度项目申报指南》原文

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