最近，美國科學(xué)家研發(fā)出制造毫米級(jí)鈣鈦礦晶體°的溶液制程技術(shù)，制造出之成品較先前的奈米級(jí)、次微米級(jí)晶體材料大上幾個(gè)數(shù)量級(jí)。粒徑越大代表缺陷較少，而鈣鈦礦的特性可媲美其他無機(jī)太陽電池材料°，成本卻低廉許多。從2009年到2014年的短短5年間，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率從 3.8%一下子躍升至19.3%，提高了5倍。其效率進(jìn)步之快，成本之便宜，生產(chǎn)之容易，以至于被《Sciences Journals》評(píng)為2013年的 10大科學(xué)突破之一。

資本市場(chǎng)上，前沿的技術(shù)路線總是備受關(guān)注，不論是否量產(chǎn)，也不論能否盈利。比如，第三代半導(dǎo)體。再比如，正日益吸睛(jin)的第三代太陽能電池。沒錯(cuò)，太陽能電池也已經(jīng)發(fā)展到第三代了。

第一代，是晶硅太陽能電池。常見的單晶硅/多晶硅電池，就屬于這一類。

第二代，是薄膜太陽能電池。以銅銦鎵硒(CIGS)、碲化鎘°(CdTe)等化合物材料代替晶硅。

第三代，是鈣鈦礦太陽能電池。利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料，屬于一種新型薄膜電池。

近年來鈣鈦礦(perovskite)太陽電池。因其創(chuàng)紀(jì)錄的高效能、低人的制造成本而備受矚目。

鈣鈦礦電池淺析

一. 鈣鈦礦電池簡(jiǎn)介

鈣鈦礦電池命名取自俄羅斯礦物學(xué)家Perovski的名字，結(jié)構(gòu)可以用ABX3表示，在鈣鈦礦光伏中，A位通常為有機(jī)陽離子所占據(jù)（近年全無機(jī)也成為了研究熱點(diǎn)），B位為鉛離子Pb2+或亞錫離子Sn2+，而X位為鹵素陰離子。若A位由兩種陽離子混合，或X位由兩種鹵素陰離子占據(jù)時(shí)，則特稱為混合型鈣鈦礦。

簡(jiǎn)而言之，鈣鈦礦材料不是指用狹義的“鈣鈦礦”做的材料，而是具有某種特定結(jié)構(gòu)的材料之總稱。

二.鈣鈦礦電池與晶硅電池比較

(1)、理論極限效率(31%)高于晶硅電池(29.4%)。鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化效率目前為15.5%，組件成本可達(dá)0.7元/W;PERC電池平均轉(zhuǎn)換效率為22.8%，組件成本1.9元/W。

(2)、輕薄柔性、透光性強(qiáng)、吸光能力強(qiáng)。基于這些特征，鈣鈦礦電池與晶硅電池存在差異化應(yīng)用場(chǎng)景，其中光伏建筑一化、車載光伏應(yīng)用潛力最大。

(3)、鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈短，總投資低。晶硅電池從無到有需要經(jīng)歷硅料、硅片、電池、組件等環(huán)節(jié)，鈣鈦礦電池在一個(gè)廠房就可以完成生產(chǎn)。

三.鈣鈦礦制備流程

鈣鈦礦工藝流程包括薄膜制備、激光刻蝕、封裝三步。

制備核心設(shè)備包含鍍膜設(shè)備、涂覆機(jī)°、蒸鍍機(jī)、激光設(shè)備、封裝設(shè)備等。其中RPD設(shè)備、涂覆機(jī)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最貴設(shè)備。

作為光伏材料界的“新寵兒”，鈣鈦礦正成為各大廠商著力攻關(guān)的一個(gè)方向。武漢愛疆科技一直致力于打造中國高端光伏檢測(cè)品牌，在光學(xué)、精準(zhǔn)計(jì)量、AI視覺、鈣鈦礦等新型太陽能電池技術(shù)、航空航天、人才培養(yǎng)等多領(lǐng)域與高校開展產(chǎn)學(xué)研合作。目前鈣鈦礦太陽能電池是是未來5年最有可能大面積推廣的新型太陽能電池器件之一，公司已經(jīng)開始在鈣鈦礦太陽能電池及組件的老化、檢測(cè)工藝及設(shè)備等方向開展了布局和前瞻性研究，即將推出相應(yīng)的新產(chǎn)品，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，值得大家共同期待。