17.4%轉化率，成本僅為傳統光伏組件三分之一的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2018-02-10
核心提示：
歲末年初，浙江杭州未來(lái)科技城一家名為纖納光電的技術(shù)公司頻頻收到國際同行賀信，祝賀他們通過(guò)新型材料研發(fā)和工藝創(chuàng )新，連續三次創(chuàng )造了世界紀錄，使鈣鈦礦太陽(yáng)能電池大面積組件的轉化效率提升至17.4%。
歲末年初，浙江杭州未來(lái)科技城一家名為纖納光電的技術(shù)公司頻頻收到國際同行賀信，祝賀他們通過(guò)新型材料研發(fā)和工藝創(chuàng )新，連續三次創(chuàng )造了世界紀錄，使鈣鈦礦太陽(yáng)能電池大面積組件的轉化效率提升至17.4%。
上述效率已近似于傳統光伏組件，但其成本僅為后者的1/3，20年使用周期內平均每度電成本低于0.3元，基本與火電成本持平。這一突破性成果，或將為新能源應用和分布式能源推廣帶來(lái)革命性變化。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是近年出現的新型光伏技術(shù)，因其具有較為優(yōu)異的光電轉化率，且原料豐富、成本低廉、生產(chǎn)環(huán)保，成為廣受關(guān)注的熱門(mén)研究領(lǐng)域。
“我國是世界光伏大國，如果運用該新材料大幅降低成本，甚至低于煤電的成本，將會(huì )使清潔能源得到更廣泛的應用，推動(dòng)中國從光伏產(chǎn)業(yè)強國走向光伏技術(shù)強國。”杭州纖納光電科技有限公司創(chuàng )始人姚冀眾說(shuō)。
姚冀眾是位“80后”海歸博士。2017年2月以來(lái)，其團隊連續三次創(chuàng )造了鈣鈦礦電池組件的世界紀錄，光電轉換效率從當年2月份的15.2%，5月份突破至16.0%，12月又提高到了17.4%。
上述三項世界紀錄均獲得美國國家可再生能源實(shí)驗室唯一授權的認證機構Newport公司的權威認證，這是全球六家被認可的效率認證機構之一。同時(shí)，這一成果入選美、日、澳等多國科學(xué)家聯(lián)合編撰的《太陽(yáng)能電池效率表》，成為唯一一家進(jìn)入榜單的中國企業(yè)機構。
薄膜光伏領(lǐng)域權威，英國皇家科學(xué)院院士、倫敦帝國理工學(xué)院物理系珍妮·納爾遜教授表示，“這是光伏領(lǐng)域最振奮人心的發(fā)現之一。制約鈣鈦礦太陽(yáng)能電池進(jìn)入商業(yè)市場(chǎng)的一個(gè)重要瓶頸，是大面積的組件無(wú)法復制實(shí)驗室里小型電池的轉化效率。姚博士和他的團隊有效地解決了這一問(wèn)題，有利于進(jìn)一步提高人類(lèi)對清潔能源的利用率。”
鈣鈦礦電池大規模量產(chǎn)所面臨的難題：
1).有毒→鈣鈦礦電池材料含有鉛，不過(guò)鉛跟其他類(lèi)型電池含有的砷、鎵、碲、鎘相比，簡(jiǎn)直就是小巫見(jiàn)大巫。而美國西北大學(xué)也已研發(fā)出一種用錫代替鉛的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，不過(guò)這種電池的轉換效率還只有6％，目前處于研發(fā)初級階段，效率還有提升空間；
2).不穩定→鈣鈦礦中的鉛容易氧化揮發(fā)，而當晶體遇水時(shí)則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發(fā)電，它很有可能滲出流到屋頂或土壤中；
3).壽命不長(cháng)→目前，壽命最長(cháng)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池可達到1000小時(shí)，由華中科技大學(xué)和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院合作研發(fā)。而傳統晶硅電池壽命一般可達到25年，比鈣鈦礦電池長(cháng)得多。