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中国华能自主研发的钙钛矿-晶硅叠层电池技术取得重大进展,转换效率高达26.12%,标志着在钙钛矿电池技术研发方面取得新突破。多家光伏企业正加速推进钙钛矿和钙钛矿叠层电池的量产进程。

本报记者殷高峰

据中国华能集团有限公司(以下简称“中国华能”)微信公众号最新消息,中国华能自主研发的钙钛矿-晶硅叠层电池技术取得重大进展。经第三方权威机构认证,其大面积钙钛矿-晶硅叠层电池转换效率高达26.12%(孔径面积1337.4平方厘米),标志着中国华能在钙钛矿电池技术研发领域迈出了重要一步。

这项创新技术由中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司与华清钙钛矿光伏技术(北京)有限公司联合研发。钙钛矿及叠层组件因其广泛的应用前景,可应用于集中式电站、光伏建筑一体化和便携式充电等多个领域。

一位光伏企业的技术人员向《证券日报》记者介绍,叠层电池的设计旨在利用不同禁带宽度的子电池对光谱响应范围的不同,从而最大限度地吸收太阳光,提升电池的光电性能。中国华能通过技术创新,成功提升了钙钛矿-晶硅叠层电池的转换效率,这不仅是一次技术上的飞跃,更是对叠层电池设计理念的有力实践。

技术持续取得突破

钙钛矿电池作为第三代电池的代表,其单结技术和叠层技术正并驾齐驱发展。近年来,钙钛矿叠层电池技术发展迅速,电池效率已突破30%大关。这种电池由两个具有不同带隙吸收体的电池组成,通过差异化吸收更宽范围波长的太阳光,降低光热损失,从而提升电池转换效率。

随着技术的不断突破,钙钛矿叠层电池的转换效率有望进一步攀升至35%,这将远超当前晶硅光伏的效率上限。据欧洲太阳能测试机构(ESTI)权威认证,目前钙钛矿-晶硅叠层电池的实验室转换效率世界纪录为隆基绿能科技股份有限公司(以下简称“隆基绿能”)创造的34.6%。

国家电投集团科学技术研究院有限公司自2019年起就致力于钙钛矿叠层电池技术的研究,经过持续研发,其小面积叠层电池效率在2023年底已达到29.4%,并正积极推进大面积电池的技术开发,以加速产业化进程。

万联证券股份有限公司投资顾问屈放在接受《证券日报》记者采访时表示,钙钛矿晶硅叠层电池不仅具有较大的转换效率提升空间,其理论转换效率将超过40%,同时钙钛矿电池还具有材料易获取、工序简单等优势。若实现量产,其综合成效将超越现有的晶硅电池。

加速量产进程

作为下一代光伏电池技术,近年来多家光伏企业正加速推进钙钛矿和钙钛矿叠层电池的量产进程。今年6月份,隆基绿能的商业化M6尺寸钙钛矿-晶硅叠层电池转换效率已达到30.1%,较此前世界纪录提升了1.5个百分点。

协鑫(集团)控股有限公司相关负责人透露,公司钙钛矿GW级项目正在紧锣密鼓推进中,预计首片产品将在近期下线。作为国内最早开展钙钛矿电池技术研发的能源企业之一,中国华能经过10余年攻关,建立了完善的钙钛矿电池研发、中试和检测分析平台,掌握了大面积高效率钙钛矿及叠层组件制备技术,并率先开展钙钛矿光伏技术示范应用。

目前,中国华能已建成国际首个平米级钙钛矿商用组件兆瓦级示范电站,并进行了多场景钙钛矿组件千瓦级示范系统验证。此外,不少企业还在国内多地建立了钙钛矿叠层的实证电站,包括IEC加严测试等。

上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠认为,钙钛矿叠层电池是未来量产光伏电池极限效率突破30%的重要路径。尽管钙钛矿电池在低成本化量产和电池稳定性方面仍面临挑战,但业界普遍认为,钙钛矿叠层电池在光伏领域的前景仍然广阔。未来,钙钛矿叠层电池将在光伏建筑一体化、车载光伏系统等领域拥有更为广阔的应用空间。

尽管目前钙钛矿叠层电池仍处于初期发展阶段,包括稳定性、最终成本价格、转换效率等方面都有待提升,但从目前的研发和量产推进速度来看,光伏电池技术的迭代正在加速。未来不久,钙钛矿叠层电池的商业化将成为现实。

(文章来源:证券日报)