中國科學十大進展！成本更低、效率更高，鈣鈦礦太陽能電池橫空出世
來源：央視財經 時間：2023-12-22 10:30
國家能源局數據顯示，截至11月底，全國累計發電裝機容量約28.5億千瓦，同比增長13.6%。光伏產業快速發展，眼下卻面臨著產能過剩、產品價格下跌的現狀。
2023年年初，光伏組件達到1.8元至1.9元每瓦的價格高位后，一路下跌，跌幅達50%左右。為了不被淘汰，不少企業開始提升科技水平、降低成本，其中能大幅降低制備成本的新技術路線，成為競爭的關鍵。
眼下除了眾多傳統光伏企業在想辦法降本增效，一種更具成本優勢的新一代光伏產品——鈣鈦礦太陽能電池已經呼之欲出。
今年3月份，科技部發布了2022年度中國科學十大進展，鈣鈦礦太陽能電池現身名單。事實上，早在十年前，《科學》雜志評選2013年十大突破中，鈣鈦礦太陽能電池成功入選，被稱為最有前景的下一代光伏技術。
傳統晶硅太陽能制作過程非常復雜，一些工序加工溫度能耗非常高。但鈣鈦礦電池不同，只要簡單的五六個工序，加工溫度不超過150攝氏度。
南京大學現代工程與應用科學學院教授 譚海仁：成本可以做到晶硅光伏的一半，甚至更低，將來大規模生產可達到0.4元至0.5元每瓦。鈣鈦礦成本的占比不到組件的3%。鈣鈦礦還有一個非常大的優勢，就是能做成透光、半透明的光伏組件，可以廣泛應用到建筑的窗戶上，把千家萬戶的窗戶變成可以發電的玻璃。
譚海仁表示，目前實驗室的數據是，鈣鈦礦光電轉換效率已經超過20%，同等功率的鈣鈦礦電池年發電量比晶硅電池高出10%以上。
在浙江衢州，一家承擔國家重點研發計劃的企業，鈣鈦礦電池生產線已經在2022年5月建成。經過近7個月的技術攻關，今年年初實現能連續量產100兆瓦、良品率達標的目標。目前，生產技術、生產裝備都處于絕對保密狀態。
由于鈣鈦礦電池在陰天、早晨、傍晚等弱光情況下能發電，因此在衢州的實測中，工業化生產的鈣鈦礦電池雖然只有16%的光電轉換效率，但理論上年發電量會比晶硅高出20%。因此也有了更多的應用場景，比如馬路邊的座椅可以為手機充電；作為幕墻，可以做成漂亮的建筑。
在光伏產業競爭與合作并存的時代，不少業內人士希望未來鈣鈦礦可以和晶硅相互疊加，取長補短，獲得更高的光電轉換效率。記者發現，鈣鈦礦研發和生產企業在嘗試鈣鈦礦和鈣鈦礦相疊。
南京大學現代工程與應用科學學院教授 譚海仁：疊層光伏技術，可以把理論光電轉換效率提升到45%以上。
目前，國內已經有數家企業開啟100兆瓦級以上的鈣鈦礦電池產線，并將實現吉瓦級組件產能的目標定在2024年至2026年之間。
責任編輯：于彤彤
校對：許艷
