(圖片來源:攝圖網)
近日,西湖大學未來產業研究中心、工學院王睿團隊在柔性疊層太陽電池領域取得了重要突破。他們成功地將鈣鈦礦與銅銦鎵硒(CIGS)兩種材料疊合在一起,使光電轉換效率達到23.4%。這一成果不僅標誌著太陽電池技術的重大飛躍,還填補了我國在這一技術領域研究發文的空白。相關研究論文題為“Divalent cation replacement strategy stabilizes wide-bandgap perovskite for Cu(In,Ga)Se2 tandem solar cells”,已於2025年2月3日發表在國際權威期刊《Nature Photonics》上。
王睿團隊將鈣鈦礦與銅銦鎵硒材料巧妙結合,成功突破了傳統單結鈣鈦礦太陽電池轉換效率的瓶頸。這種疊層設計使得太陽電池能夠更全面地吸收太陽光譜中的能量,從而顯著提高了光電轉換效率。更為令人驚歎的是,這種柔性疊層太陽電池的厚度僅相當於一根頭髮絲的直徑,展現出極高的便攜性和廣闊的應用潛力。未來,該技術有望廣泛應用於建築一體化光伏、汽車太陽能板、飛行器能源系統以及柔性可穿戴裝置等多個領域。
鈣鈦礦電池行業是極具發展潛力的新興光伏領域,鈣鈦礦電池以鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作吸光材料,屬於第三代太陽能電池。該行業產業鏈上游包括TCO玻璃、靶材、POE膠膜、丁基膠等輔材以及鍍膜裝置、塗布裝置、鐳射裝置、封裝裝置等裝置,其中以鍍膜裝置(PVD、RPD)、塗布機、鐳射裝置為核心;中游為鈣鈦礦電池及元件製造;下游為鈣鈦礦電池應用,包括BIPV(光伏建築一體化)、車載光伏、室內光伏等。
鈣鈦礦電池具有光電轉換效率高、製備流程短、能耗低、成本潛力大、可柔性製備等優勢,並具有更大的未來發展空間。光伏行業一直在追求持續的降本增效,晶矽電池逐漸接近其理論極限,發展潛力有限;而鈣鈦礦電池的理論轉換效率上限更高達31%,且可與其他電池進行雙結、三結疊層,分別達到35%和45%的轉換效率。
當前,該行業處於產業化落地初期,眾多企業紛紛佈局。從企業入場程序來看,天合光能、隆基綠能、晶澳科技等上市企業均較早入局電池行業;纖納光電、萬度光能、曜能科技、大正微納、協鑫光電等非上市企業集中於2015年之後入場,專注鈣鈦礦電池研發;仁爍光能最晚入場,於2021年成立,為行業內唯一一家全鈣鈦礦疊層電池企業。
英國牛津大學教授、牛津光伏公司創始人 Henry J. Snaith 認為,鈣鈦礦太陽能電池在執行穩定性方面已取得實質性進展,使鈣鈦礦處於工業化的邊緣,更好的介面設計在其發展中佔據重要地位。
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更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國鈣鈦礦電池(PSCs)產業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》
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