光伏行業的將來 也許是鈣鈦礦的

接棒PERC的技術，是HJT還是N型Topcon?也許都不是，將來可能屬于鈣鈦礦!

鈣鈦礦電池是有很多優秀特質的三好青年：

1)理論轉換效率50%，給將來發展很大的想象空間;目前試驗室最高轉換效率達25.2%，直追晶硅電池;

2)商業化大尺寸組件效率提升快，僅3個月就提升了4.12%!

3)確實太便宜，GW級以上成本可以降低到0.7元/W以內!

25.2%的試驗室效率，50%理論效率，想象空間大!

2019年八月，NREL(National Renewable Energy Laboratory，美國國家可再生能源試驗室)宣布：

韓國化學技術研究所&麻省理工創造了單結鈣鈦礦太陽能電池效率的新紀錄：25.2%，相較于之前的24.2%提高了1%!詳盡如下圖。圖中的鈣鈦礦成為效率提升速度最快的一條線!

25.2%有哪些概念呢?

HIT技術重疊IBC技術之后的HBC電池最高效率可達26.63%，該紀錄由日本Kaneka公司在2017年八月創造，這也是目前晶硅太陽能電池研發效率的最高水平。

從2009年到2019年的短短10年間，鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率從3.8%一下子躍升至25.2%;而2013年十一月美國科學家在最新研究中發現，新式鈣鈦太陽能電池的轉化效率或可高達50%，遠高于目前的晶硅電池理論上限。這給鈣鈦礦將來的發展帶來巨大的想象空間!

令人咋舌的商業化效率提升!

不僅僅在試驗室，商業化加工線上的轉換效率也是日新月異。從11.98%到14.24%，再到16.1%，商業化大尺寸組件效率提升了4.12%，卻僅僅用了3個月!

2019年八月，杭州纖納光電科技有限公司創造了鈣鈦礦商業化大組件效率新世界紀錄：11.98%;

2019年十月，纖納光電的商業化組件(200-800cm2)效率再創新高，通過權威效率測試機構ESTI的嚴格測試，在200-800cm2級別的組件面積上獲得14.24%的光電轉換效率。僅時隔兩個月，效率就提升了2.26%。

2019年十一月，美國國家可再生能源試驗室(NREL)公布最新太陽能組件效率圖。其中，日本松下公司的鈣鈦礦組件效率創新高，在800-6500cm2級別的組件面積上獲得16.1%的光電轉換效率，刷新世界記錄!

0.7元/W，低廉的制造成本!

鈣鈦礦電池制作工藝簡單，成本低。試驗室中常采用液相沉積、氣相沉積工藝、液相/氣相混合沉積工藝，工藝簡單、成本低廉。

2019年二月，協鑫集團旗下的蘇州協鑫納米科技有限公司(簡稱協鑫納米)公布了其在鈣鈦礦光伏組件技術方面的沖破性進展。協鑫納米已經率先建成10MW級別大面積鈣鈦礦組件中試加工線，制造的鈣鈦礦光伏組件尺寸為45cm*65cm，光電轉化效率達到15.3%。

圖：協鑫納米的鈣鈦礦組件

正在建設中的100MW量產加工線，將把組件面積張大至1m*2m，組件光電轉化效率將提高至18%以上，計劃于2020年實現鈣鈦礦光伏組件的商業化加工。

在現有的工藝條件下，100MW量產線制造的鈣鈦礦光伏組件的制造成本預計將低于1元/W。當產量張大到1GW以上時，鈣鈦礦組件的制造成本還將進一步下降到每瓦0.7元左右，系統成本降低到2.5元/W以內。

圖2：蘇州協鑫能源中心水上鈣鈦礦實驗電站

鈣鈦礦的分明缺點

擁有如此多優勢的三好青年，為甚么遲遲未大規模推廣?鈣鈦礦也有一些分明的缺點。

1)材料有毒

鈣鈦礦電池材料含有鉛。

2)電池壽命不長

目前，壽命最長的鈣鈦礦太陽能電池可達到1000小時，由華中科技大學和洛桑聯邦理工學院合作研發。而傳統晶硅電池壽命一般可達到25年，比鈣鈦礦電池長得多。

3)材料不穩定

鈣鈦礦中的鉛容易氧化使碘揮發，且當晶體遇濕時則易分析。倘若我們使用鈣鈦礦電池發電，它很有可能分析滲出流到屋頂或土壤中;

PERC+鈣鈦礦也許是不錯的選擇

鈣鈦礦電池的優勢和缺點都如此分明，那將來有發展的潛力嗎?

在此，用我們光伏行業的教父馬丁格林老師的演講才做做個結尾(具體材料見：馬丁格林：PERC之后，哪種技術會崛起?)

新興的幾個電池技術，有的價格太昂貴，有的制造工藝太復雜，有的原材料數量受限，都會

PERC電池串聯兩個鈣鈦礦電池是性價比最高的。其他技術路線會因為、價格高昂或者有毒等因素被否定。下圖中的鈣鈦礦+PERC+鈣鈦礦也許是將來5~10年之后的發展方向!

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