市场动态
当前位置:主页 > 市场动态 >

钙钛矿电池有哪些优点?龙头公司争相布局缺点也需要警惕

日期:2022-08-23阅读:157

8月18日,科技部等9个部门发布了《科技支持碳达峰碳中和实施计划》(20222030年),提出到2025年实现重点行业和领域低碳关键核心技术的重大突破;到2030年,进一步研究和突破一些碳中和前沿和颠覆性技术。

该计划涉及各种新能源储能和发电技术,包括最近市场上流行的钙钛矿电池。该计划建议开发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术。研究了基于光电转换等新材料和新结构的新光伏电池技术,可以突破单结光伏电池的理论效率极限。

01

钙钛矿电池有哪些优点?

长期以来,硅材料一直被认为是光伏产业的基础。“得硅料者得天下”在硅材料的基础上,得到了传统的晶硅电池,目前,TOPCon电池,异质结(HJT/HIT)电池属于传统晶硅电池,是第二代光伏电池技术。

钙钛矿电池是第三代非硅膜电池的代表。与第二代相比,钙钛矿电池具有转换效率高、成本低的优点。

首先,钙钛矿电池转换效率极高。

根据协鑫纳米计算,钙钛矿太阳能电池作为第三代太阳能电池,具有效率高的特点。单结钙钛矿电池理论最高转化效率为31%,多结理论效率超过50%,远高于晶硅29%.4%。

其次,钙钛矿电池比晶硅产业链大大简化,成本较低。

中信证券指出,钙钛矿单瓦单瓦能耗仅为晶硅组件的1/10,生产晶硅电池需要1700度以上的高温,而钙钛矿电池从头到尾的最高温度不会超过150度。成熟期钙钛矿电池单位产能投资为晶硅电池的一半。综合成本方面,钙钛矿单瓦总成本约为5-60美分,是晶硅极限成本的50%。

此外,钙钛矿电池的应用前景更广阔。

钙钛矿电池转化率高,成本低,适用于大型电站等场景。同时,由于其轻、灵活、定制的特点,一旦突破了关键技术问题,预计未来将广泛应用于光伏建筑、电子消费品、传感器、织物等场景的一体化。钙钛矿及其叠层电池可替代和补充晶体硅产品,获得可观的市场份额。

02

缺点也需要警惕

然而,钙钛矿电池富证券总结了其五个缺点:

首先,尺寸很小。转换效率高的钙钛矿电池尺寸均为实验室级,未达到商业化尺寸。

二是稳定性差。氧化、光辐照、紫外线等都会对钙钛矿电池的稳定性产生重大影响。

第三,使用寿命相对较短。目前钙钛矿电池寿命不长,其最高寿命为3000小时,但晶硅电池寿命为25年。

第四,原料的毒性。钙钛矿电池原料中含有铅,具有毒性,可能对环境造成一定的污染。

第五,涂层技术不成熟。钙钛矿层不能均匀涂抹在设备表面,对设备性能有明显的负面影响,需要开发更好的喷涂工艺。

但一般来说,钙钛矿电池的转换效率有望达到晶硅电池的近两倍,但成本可以降低到后者的50%甚至更低,可以说是事半功倍。G网络被4G替代,新技术总是取代旧技术,加上钙钛矿电池轻,原材料优势,纯度要求低,预计后期将逐步取代晶体硅电池。

协鑫光电专注于钙钛矿电池的研发。其董事长范斌博士指出,钙钛矿是下一代光伏材料的最佳选择,其效率和稳定性在实验室取得了良好的效果。现在最重要的是实现大规模生产的商业应用。他对大规模生产的期望是3到5年后。至于何时完全取代晶体硅路线,他认为只要产品能给运营商明显高于晶体硅模式的回报率,取代晶体硅是很自然的。

近日,龙基绿能总裁李振国在中国工程院创办的英文学术期刊《Engineering》另一篇文章说,如果未来几年能有效提高钙钛矿电池的使用寿命和大面积效率损失,钙钛矿和晶体硅叠层电池有望成为未来高效电池的主流。

03

龙头公司争相布局

基于对钙钛矿电池未来的预期,新能源产业链中有龙基绿能、通威、宁德时代等龙头企业。

隆基绿能目前拥有钙钛矿相关专利20项。

通威在今年半年报中提到,公司已全面开展钙钛矿/硅叠层电池等前沿技术的研发。

宁德时代董事长曾玉群在今年5月举行的业绩会议上表示,公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利,正在建设试点线路。

此外,二级市场的许多公司也透露了相关的布局。

京山轻机表示,公司已出货钙钛矿电池设备,正在积极布局和进行相应的技术储备。

中来股份在回应投资者时表示,公司正在开发钙钛矿叠层电池,目前重点开发与钙钛矿电池相匹配的底层电池。

东方日升表示,公司50亿元定增募投项目包括钙钛矿和叠层电池试验线。

聆达股份此前宣布子公司金寨嘉悦新能源规划第三期拟建设HJT钙钛矿电池工程异质结叠加。

协鑫光电钙钛矿组件实用产品TÜV商业认证。

杰佳伟创建的钙钛矿整线设备已进入研发阶段。

纤纳光电拥有100多项钙钛矿相关专利,已交付给钙钛矿商。