【A股藍海 — 鈣鈦礦電池】

在這個時代,矽晶型電池是太陽能電池首選,這種電池經歷十多年開發,但轉換效率長年仍不能突破25%的樽頸水平。換言之,太陽能板效率並沒有大幅度改善。

 

未來十年是新能源大時代,正當相關持份者暗暗自喜,最近則出現一款新型太陽能電池,除了有商業化的可能性,其效能和性價比更有望大大跑贏矽晶型電池,直接挑戰一哥霸主地位,這便是「鈣鈦礦電池」。

 

些年,新產品鈣鈦礦電池性能突飛猛進,其效率從2009 年的不到4%上升到今年的28%,已超過矽25%的長期紀錄;且它的生產成本更低,較矽晶型太陽能電池更具競爭力;製造鈣鈦礦電池所需的能源更是矽基太陽能電池所需的十分之一,對於以電力成本為主的太陽能電池生產商極具吸引力,因此被業內認為最具潛力的第三代光伏技術。業內預計未來通過使用新型材料的鈣鈦礦太陽能電池器件的轉換效率最高能達到50%左右,是目前商業化的太陽能電池轉化效率的2倍左右,可見天花板也遠遠高於矽晶型電池。

 

另外,這種電池有個有趣的地方,由於鈣鈦礦以溶液製成,可以像印報紙的油墨般打印在彈性膠片製成柔性電池,或成為玻璃窗上的塗層去吸收陽光,即是可更輕易製造出具柔韌性、可捲曲的超薄太陽能電池,因此應用潛力極大。

 

相比矽晶型電池,鈣鈦礦電池亦對環境非常friendly。矽晶型電池在高溫熔煉的生產過程中,會排放廢氣及有毒物質,對環境造成污染;相反,鈣鈦礦太陽能電池只需簡單的溶液加工即可製成,減少對環境的破壞。

 

鈣鈦礦太陽能電池一直未能普及化,是因為該類物料相當不穩定。於2013年由國際學術團隊所進行的穩定性測試中,鈣鈦礦太陽能電池經過200及500小時的使用後,其效能大幅下跌了約20至50%。因此,鈣鈦礦太陽能電池的長期穩定性必須大幅提升,才能獲廣泛應用。

 

對此韓國科學技術高等研究院(KAIST)、首爾國立大學和世宗大學攜手合作,進而提高鈣鈦礦電池的效率和耐用性,實驗結果也表示,全鈣鈦礦太陽能電池最高轉換效率已達 20.7%,連續光照1,000 小時後仍維持 80% 轉換效率。由此可見,這個問題已逐漸得到改善,經過長時間的技術累積便有得到解決。

 

最近,德國海姆霍茲柏林材料所(HZB)開發出 29.15%轉換效率的鈣鈦礦-矽疊層電池,這是目前全球最高轉換效率。這一紀錄超過了牛津光伏公司之前報導的 28%的效率。相關器件已通過弗勞恩霍夫太陽能係統研究所(ISE)認證,進一步更新在美國國家可再生能源實驗室(NREL)的圖表中。

 

鈣鈦礦太陽能電池以其製備簡單、成本低和效率高的優勢,迅速成為新型光伏技術領域的新星。目前,國內已有相關上市公司部署這種電池。拓日新能(002218)在互動平台表示,公司對鈣鈦礦光伏技術已早有研究,並有項目儲備立項,正與相關行業企業探討合作佈局;協鑫集成(002506)協鑫集團旗下蘇州協鑫納米科技有限公司已建成鈣鈦礦組件中試生產線;通威股份(600438)和東方日昇(300118)等公司均表示,正在追踪鈣鈦礦太陽能電池的發展動向,已經在相關領域有所佈局。


2020-12-16

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