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鈣鈦礦#電池#究竟為何物？阻礙其商用的技術(shù)痛點(diǎn)是什么？有哪些設(shè)備企業(yè)已經(jīng)入局？

游戲規(guī)則改變者

鈣鈦礦電池是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱作新概念太陽能電池。

大面積碳電極鈣鈦礦太陽能電池

傳統(tǒng)晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率已接近29.4%的理論值，未來效率提升空間小。為了突破效率天花板，鈣鈦礦太陽能電池成為光伏技術(shù)變革新方向之一。將晶硅電池和鈣鈦礦電池堆疊形成的晶硅/鈣鈦礦疊層電池技術(shù)路線，轉(zhuǎn)換效率全球紀(jì)錄已達(dá)33.2%。也正因此，鈣鈦礦電池被日媒稱為“可能成為游戲規(guī)則改變者的下一代太陽能電池”。

在商用的黎明前

鈣鈦礦電池具有高效率、低成本、制備工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但它不是一個(gè)兩三年之內(nèi)就能沖上主流市場(chǎng)的技術(shù)，仍然面臨一系列問題。眼下，鈣鈦礦技術(shù)的商業(yè)化仍面臨兩大核心痛點(diǎn)：大面積下高效率和高穩(wěn)定性。

鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu) | 圖源：澎湃科技

鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)就像三明治，一般由透明導(dǎo)電電極、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層、金屬電極5部分組成。其中核心的是鈣鈦礦層薄膜的制備，可使用干法、濕法等制備方式，其在大面積制備時(shí)的均勻度和致密度，與電池大面積時(shí)的效率損失密切相關(guān)。

“變成晶體的過程不難，但在大尺寸上實(shí)現(xiàn)物理變化誘導(dǎo)的成核/結(jié)晶高度化學(xué)一致性比較難。如果解決了這個(gè)難題，就基本實(shí)現(xiàn)了大面積單結(jié)鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化”，鈣鈦礦電池上游核心設(shè)備供應(yīng)商上海德滬涂膜設(shè)備有限公司董事長(zhǎng)王錦山表示。

能源龍頭、設(shè)備企業(yè)入局

鈣鈦礦電池大規(guī)模的投資發(fā)生在2022年以后，這時(shí)候市場(chǎng)出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化配套，有企業(yè)開發(fā)大面積鈣鈦礦電池的涂布裝備、蒸鍍機(jī)，也有企業(yè)布局激光劃切、封裝、透明導(dǎo)電玻璃，這其中不乏像大族激光等上游設(shè)備企業(yè)入局?？梢灶A(yù)見的是鈣鈦礦電池組件生產(chǎn)需求將迎來爆發(fā)，對(duì)設(shè)備企業(yè)來說或許是新的增量市場(chǎng)。

新企業(yè)動(dòng)態(tài)

7月2日，光伏電池設(shè)備龍頭捷佳偉創(chuàng)發(fā)布公告稱，募集資金總額不超過9.61億元，用于投資鈣鈦礦及鈣鈦礦疊層設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目及補(bǔ)充流動(dòng)資金。項(xiàng)目建成完全達(dá)產(chǎn)后，可顯著提升公司鈣鈦礦及鈣鈦礦疊層電池核心設(shè)備相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

• 6月30日，極電光能宣布，近日，經(jīng)全球權(quán)威機(jī)構(gòu)TUV-SUD的嚴(yán)格檢測(cè)認(rèn)證，該公司在0.72m2鈣鈦礦量產(chǎn)組件上創(chuàng)造了17.18%的全面積效率，這是商用尺寸鈣鈦礦組件上的又一次重大突破。

• 6月28日，大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司表示，公司在鈣鈦礦技術(shù)領(lǐng)域自主研發(fā)的鈣鈦礦激光刻劃設(shè)備已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售，大尺寸整線激光刻劃設(shè)備已在鈣鈦礦頭部企業(yè)交付。

• 中國(guó)核電6月28日公告，公司通過了《關(guān)于柔性、剛性鈣鈦礦商業(yè)級(jí)中試產(chǎn)線研發(fā)科研項(xiàng)目立項(xiàng)的議案》。該公司在2022年年報(bào)中曾提及，去年開展了多個(gè)敏捷端新產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的實(shí)踐，重點(diǎn)項(xiàng)目鈣鈦礦太陽能電池項(xiàng)目加速研發(fā)。

圖源：澎湃科技