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钙钛矿太阳能电池或将引领产业发展新方向

2020-02-21   点击量:40

英国牛津大学的一项研究表明,由钙钛矿的复杂晶体制成的太阳能电池有效转换率高达15%,而且还有进一步提升的可能性。


2013年10月,英国牛津大学的一项研究表明,由钙钛矿的复杂晶体制成的太阳能电池有效转换率高达15%,而且还有进一步提升的可能性。同时,钙钛矿太阳能电池还有潜力与硅电池板相结合,制造出效率达30%甚至更高的串联电池。这款新的太阳能电池投入市场并大规模应用指日可待,并有望引领未来太阳能电池市场新的走向。


太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。近年来,太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门,尤其可以分散在边远、高山、沙漠、海岛和农村使用,以节省造价很贵的输电线路。


《2013-2017年中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》指出,在目前阶段,太阳能电池的成本还很高,发出1kW电需要投资上万美元,因此大规模使用仍然受到经济上的限制。


但是从长远来看,随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光电转换装置的发明,各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求,太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法,为人类未来大规模地利用太阳能开辟了广阔的前景。


太阳能电池作为光伏产业中最重要的一环,其行业发展和上游的硅片等半导体材料行业密切相关。按原材料划分,目前太阳能电池主要分为晶体硅太阳能电池、薄膜太原电池和聚光太阳能电池,其中按照太阳能电池结构不同,太阳能电池可分为晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和聚光太阳能电池等种类。目前主流的太阳能电池为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。


《2013-2017年中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,晶体硅电池占太阳能电池市场的主导地位。近几年来,晶体硅太阳能电池占据了太阳能电池应用市场中85%以上的市场份额,而太阳能电池应用市场的发展则同政府的扶持政策密不可分,如欧洲、美国和日本等大多数国家都制定和实施了积极的太阳能产业政策和发展计划。因此,目前晶体硅太阳能电池应用市场也主要集中在上述区域及国家。单晶硅电池具有转换效率高、稳定性好等特性,但是成本较高。


而薄膜太阳能电池方面,在金融危机之前,由于高昂的多晶硅价格制约了光伏产品的应用发展,在这种情况下,不少人对低价的薄膜太阳能电池寄予厚望,认为它将是晶体硅电池最大的竞争对手。但是这场危机冲击得海外市场严重萎缩,导致多晶硅价格暴跌,因此业内又有了薄膜电池优势不在的论断。这些年薄膜电池在太阳能电池领域中一直处于一种非主流位置,主要原因就是效率不高。


2013年10月,英国牛津大学的一项研究表明,由钙钛矿的复杂晶体制成的太阳能电池有效转换率高达13%,而且这种电池的发展趋势会越来越好。与其它的太阳能电池不同,钙钛矿是由现成材料制成的,廉价而且容易产生。专家认为,这种电池还有许多改进空间,2014年转换效率能达到20%。钙钛矿太阳能电池还有潜力与硅电池板相结合,制造出效率达30%甚至更高的串联电池。


太阳能电池行业研究小组认为,钙钛矿太阳能电池投入市场并大规模应用指日可待,其为太阳能电池产业注入了新的活力,将激励目前低迷的太阳能电池市场重新活跃起来,并有望引领未来太阳能电池市场新的走向。


钜大特种电池工程研究院

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