鈣鈦礦電池行業研究：革新性潛力大，產業化進行時.pdf

上傳者：N***
時間：2023/09/04
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鈣鈦礦電池行業研究：革新性潛力大，產業化進行時。鈣鈦礦電池是發展迅速的第三代太陽能電池，革新材料體系帶來優異性能特點。鈣鈦礦是一類離子化合物晶體，作為太能電池的半導體吸光材料具有帶隙范圍寬且連續可調、吸光能力強等優異特性，因此在電池理論轉換效率和發電能力方面皆高于主流晶硅材料電池，鈣鈦礦電池的材料體系十分豐富，也可以用作疊層電池以更大程度的利用太陽光譜能量，達到40%以上的轉換效率。

鈣鈦礦電池在效率、材料、制造端的先天優勢帶來很高的產業化潛力，但穩定性和大面積制作方面的核心挑戰待解決。鈣鈦礦電池具有很高的產業化潛力，一方面高電池轉換效率和高發電量增益是推動光伏發電系統的度電成本LCOE 降低的核心因素，另一方面鈣鈦礦電池在生產端原材料十分易得，獲取成本低廉，同時其制造環節少、工藝簡短、能耗低，因此未來在綜合成本經濟性上有望超越晶硅電池。當前鈣鈦礦電池的使用壽命還受限于穩定性，大面積制造后也存在遠低于理想效率的問題，不過目前有諸多手段正處于研究進程中，有望解決這兩大問題。此外，BIPV等新興運用場景也有利于發揮鈣鈦礦電池外觀豐富的優勢并規避穩定性等問題，有望成為其產業化的橋梁。

鈣鈦礦電池的規模化量產制造已形成一定方案，但核心環節仍有多種技術路線競爭中持續發展。單結鈣鈦礦電池與組件的制造呈現“一體化”特點，在核心的前道電池制造工序中，膜層制作質量是電池性能的關鍵，大致可分為以夾縫涂布為代表的“濕法”和以蒸鍍、PVD、RPD為代表的“干法”，適用于不同的功能層制作和所用材料，總體各有優劣且不斷發展成熟，激光刻線則是比較固定的工藝。此外，“兩端”疊層電池兩個子電池上下為一體，“四端”疊層電池兩個子電池分別制作獨立運行，兩者的制作方法和難點也有所不同。