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下載手機APP 新能源革新的背面，實質是資料的躍遷。
動力電池新道路鈉離子電池，其實是從鋰到鈉元素的轉變;光伏硅片從P型到N型的迭代，實質是其間摻雜的硼元素到磷元素的遷移。
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作為新能源的主力軍，當時光伏的商業化會集在晶硅電池，而硅的能量轉化功率(PCE)是有極限的。越是從中“榨取”電能，就越能感遭到晶硅電池進步空間的逼仄。
除非逾越硅。
光伏工業革新的十字路口，用10年時刻走完晶硅電池50年開展之路的鈣鈦礦橫空出生，其才能轉化率現已打破晶硅電池極限。
光伏即將迎來再一次顛覆。
“吊打”晶硅電池
“PERC之后或許是異質結(HJT)或許TOPCon，而HJT和TOPCon之后的未來，一定是鈣鈦礦。”
跟著鈣鈦礦電池轉化功率不斷打破極值，業界遍及將其看做引領光伏工業未來開展的“最佳人選”。
2009年，日本科學家TsutomuMiyasaka初次用鈣鈦礦光伏電池發電，當時的電能轉化功率僅有3.8%，僅僅在十年之后的2019年，鈣鈦礦電池功能便飆升至25%。
2021年11月，柏林亥姆霍茲中心(HZB)研制的鈣鈦礦串聯電池轉化功率高達29.8%，發明了至今停止鈣鈦礦電池最高紀錄。
值得注意的是，這一記載超過現在功率最高的異質結、TOPCon等晶硅技能的功率極限，將同為薄膜電池的其它技能道路甩開幾條街。
晶硅組件不同技能的理論極限分別為：
晶體硅太陽能電池理論極限功率：29.43%;
普通單晶硅電池抱負條件下最高功率為24.5%;
HJT電池抱負條件下最高功率為27.5%;
TOPCon電池具有更加高的功率上限：28.2%-28.7%。
可以說，在能量轉化功率上，鈣鈦礦現已吊打晶硅電池，將光伏這一新能源上升至全新高度。
從理論極限來看，鈣鈦電池單層電池理論功率極值可達31%，晶硅/鈣鈦礦雙節疊層轉化功率可達35%，而三節層電池理論極限或許升值至45%以上。
而如果摻雜新型資料，鈣鈦礦電池的轉化功率最高能到達驚人的50%，是現在晶硅電池的2倍左右。
雖然這些數據現在還僅限于實驗室或許理論研究層面，但鈣鈦礦顯然現已擁有了微弱的競爭力，它的出生為光伏工業打開了全新的幻想空間。
本錢低于火電?
“降本增效”是光伏工業化的中心要義，也是光伏企業追逐的終極出題。
自光伏技能誕生起，這個行業就圍繞著“功率與本錢”不斷掀起新的技能革新。功率方面，晶體硅光伏電池的理論極限功率是29.43%，在現在研制的光伏新技能道路中，能打破30%閾值的包含鈣鈦礦和GaAs(砷化鎵)。其間，GaAs雙結疊層電池到達了32.8%的實驗室最高記載，優于鈣鈦礦。
但工業化繞不開本錢，因為GaAs技能工藝雜亂，原資料價格十分昂貴，低本錢大規劃量產難以滿意光伏商業化要求。
因而，本錢更具優勢的鈣鈦礦/HJT疊層電池被認為是打破30%轉化功率的最具性價比的技能道路。
比照來看，鈣鈦礦對雜質不靈敏，通常90%左右純度的鈣鈦礦就可以用于制作功率超20%的電池;而晶硅對雜質十分靈敏，純度有必要到達99.9999%以上才能用于制作。
光伏企業出資1GW晶硅電池，需求從硅料、硅片、電池、組件算計超過9億元;而協鑫納米披露的數據顯示，其制作的鈣鈦礦百兆瓦產線出資為1億元，1GW的出資僅為5億元。也就是說，1GW鈣鈦礦電池的出資強度僅為晶硅的一半。
并且，晶硅電池工業鏈需求硅料、硅片、電池、組件4個工廠，而鈣鈦礦僅需1個工廠，工業鏈明顯縮短，且大幅下降了物流等本錢。
昆山協鑫光電CEO范斌乃至認為：“鈣鈦礦的度電本錢有望比火電還低，跟火電拉開一毛錢到一毛五的本錢差異，然后完成光伏對火電的大規劃替代。”
從2020年幾大電力公司的度電本錢來看，如果鈣鈦礦度電本錢下降至僅有晶硅電池發電的一半，那么將明顯優于火力發電，成為極具競爭力的新能源。
鈣鈦礦電池還有一大優勢，作為一種高柔性的薄膜電池，可以使用在晶硅電池無法觸達的使用場景;并且結構輕便，易于裝置，更適合當時大力推廣的光伏修建一體化。
巨子比賽
作為第三代光伏技能，本錢早已瞄上了這一技能藍海。
此前不斷改寫的世界紀錄都出自實驗室，問題是這些電池的尺度很小，遍及只有1cm²-1.12cm²，壽數也十分短，不具備工業化條件。
企業要想在鈣鈦礦的商業化上更近一步，一方面要不斷進步轉化率，另一方面要著手處理尺度和壽數的問題。
許多玩家現已下海進行工業化實踐，現在國內最早完成量產的是昆山協鑫。2021年，昆山協鑫100MW鈣鈦礦生產線開端試生產，并且將組件面積擴大至1m×2m，光電轉化功率進步至18%以上。協鑫光電現在可大規劃量產的是45cm×65cm的產品，轉化功率為15%。
除了協鑫光電，由三峽本錢出資的纖納光電，先后7次打破了鈣鈦礦光電轉化功率記載。當時，其位于衢州的100MW量產線也現已破土動工。并且于本年2月，開建全球首個鈣鈦礦地面光伏電站。其和三峽科學院聯合研制的疊層電池組件轉化功率到達了26.63%。
長城汽車創始人魏建軍控股的極電光能，在63.98cm²的鈣鈦礦光伏組件上，完成了20.5%的光電轉化功率，發明了全球大面積鈣鈦礦電池功率的最高紀錄。
極電光能更垂青鈣鈦礦在光伏修建一體化(BIPV)上的使用。極電光能總裁于振瑞此前就表明，“BIPV是現階段鈣鈦礦電池最好的工業化路徑之一，咱們會首先切入BIPV范疇，開發鈣鈦礦幕墻產品。”
因為幕墻產品的特殊性，鈣鈦礦可以發揮自己的共同優勢，避開與晶硅電池直接“拼刺刀”。幕墻產品追求外觀設計，且需求透明度，這恰好是鈣鈦礦的優勢，卻是晶硅技能的短板。鈣鈦礦電池可以做到美觀且半透明，因而BIPV極有或許成為鈣鈦礦商業化的前哨站。
據悉，極電光能正在建造150MV鈣鈦礦試制線，估計在本年可進行投產，功率將不低于18%，且該項目產品尺度到達了1.2×0.6平方米。
比較重視轉化功率的纖納光電和極電光能，萬度光能更重視本錢。自創立起，萬度就主攻超低本錢光伏器材——“印刷鈣鈦礦光伏”技能的開發，基于印刷技能和廉價原資料，研制出3600c㎡的鈣鈦礦組件，本錢方面也更勝一籌。
在湖北鄂州、宜昌政府的支持下，萬度光能的“野心”更大。2021年6月，其總出資高達60億元的鈣鈦礦太陽能電池項目正式落地，這是迄今停止，最大的鈣鈦礦電池出資項目。
該項目共分為兩期，一期產能為200MW，順暢量產后，萬度光能方案擴充至10GW。
海外巨子中，韓國韓華集團最為活躍，這家全球光伏TOP10企業與柏林亥姆霍茲中心(HZB)合作研制的鈣鈦礦/硅串聯電池，發明了轉化率高達29.8%的世界紀錄。韓華集團已方案對此技能進行出資擴產，該技能也被列為韓國國家項目。
▲數據來歷：索比光伏網，東方證券研究所
此外，傳統晶硅電池玩家隆基股份、通威股份、東方日升等公司均對鈣鈦礦太陽能電池表現出濃厚興趣，或現已在相關范疇有所布局。
可以看出，鈣鈦礦的商業化仍處于起步階段，但不少工業本錢現已跑步入局。計算來看，本年估計有2GW的鈣鈦礦電池產能完成量產。
光伏技能工業化主要看三大要素——本錢、功率、壽數。鈣鈦礦在本錢和功率方面遠勝于晶硅電池，但其壽數短、穩定性差、天然不穩定，導致功率衰減過快，這是鈣鈦礦技能工業化落地的最大掣肘。
要知道，現在的光伏電池遍及壽數在25-30年。因而，在進步產品尺度和能量功率的同時，如何將鈣鈦礦的壽數進步至25年，將是押注鈣鈦礦技能的企業亟需處理的問題。
進步電池壽數，背面涉及到資料體系、電池結構、封裝等等環節。當時，全球光伏界正在對鈣鈦礦的功率衰減和穩定性進行科技攻關，新的處理方案不斷涌現，也許很快就會有最佳的處理辦法。
作為世界經濟論壇(WEF)認定的“改動人類生活的10大新興技能”之一，鈣鈦礦電池的前景現已益發明晰，一幅宏偉的工業藍圖正徐徐展開。市值調查作者：云潭
標簽：
鈣鈦礦光伏
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