太陽能電池領(lǐng)域,又有技術(shù)突破!
11月10日晚消息,日前,中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所游經(jīng)碧研究員團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,研發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率為27.2%的鈣鈦礦太陽能電池原型器件,并顯著提升了其運(yùn)行穩(wěn)定性。
從整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)來看,三季度以來,在“反內(nèi)卷”政策的推動下,光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格呈現(xiàn)企穩(wěn)回升的態(tài)勢。在二級市場上,光伏概念股近期持續(xù)活躍。截至目前,A股光伏板塊總市值超過2萬億元。
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重要進(jìn)展
鈣鈦礦太陽能電池因其易于低成本印刷制備且具有高光電轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)勢,被視為新一代太陽能電池的典型代表,發(fā)展前景廣闊。經(jīng)過十余年的快速發(fā)展,其光電轉(zhuǎn)換效率已從最初的3.8%提升至超過26%,逼近單晶硅太陽能電池水平,但與理論極限效率仍存在一定差距。
據(jù)科技日報(bào)10日報(bào)道,記者從中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所獲悉,該所游經(jīng)碧研究員團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,研發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率為27.2%的鈣鈦礦太陽能電池原型器件,并顯著提升了其運(yùn)行穩(wěn)定性,為鈣鈦礦太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
在這項(xiàng)研究中,科研人員發(fā)現(xiàn),在傳統(tǒng)工藝中,甲基氯化銨中的氯離子在薄膜結(jié)晶過程中會向上表面遷移并富集,導(dǎo)致鈣鈦礦層在垂直方向上氯元素分布不均。這種不均勻性會引發(fā)表面缺陷和界面電子勢壘,增加載流子復(fù)合,影響電池性能與長期穩(wěn)定性。
為解決這個(gè)問題,科研人員提出了一種能在垂直方向使氯元素均勻化分布的策略。他們在薄膜生長過程中引入堿金屬草酸鹽,利用其解離出的鉀離子與氯離子之間的強(qiáng)結(jié)合作用,有效抑制了氯離子的無序遷移,使其在鈣鈦礦層中均勻分布。
采用該方法制備的鈣鈦礦薄膜質(zhì)量顯著提升:載流子壽命延長至20微秒,界面缺陷密度大幅降低?;谠摫∧に兄频奶柲茈姵亟?jīng)多家權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)了27.2%的光電轉(zhuǎn)換效率。在穩(wěn)定性方面,電池在持續(xù)運(yùn)行1529小時(shí)后,仍能保持初始效率的86.3%;在85℃光熱耦合加速老化條件下運(yùn)行1000小時(shí)后,也維持了82.8%的初始效率。
據(jù)悉,這一研究實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽能電池效率與穩(wěn)定性方面的協(xié)同提升,將為推進(jìn)鈣鈦礦太陽能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供重要支撐。
值得關(guān)注的是,近期,光伏領(lǐng)域技術(shù)突破不斷。11月3日,浙江企業(yè)“纖納光電”正式發(fā)布全球尺寸最大的鈣鈦礦光伏商用組件。經(jīng)TüV南德權(quán)威認(rèn)證,纖納2.88m2組件功率為509.21W,效率為18.60%,達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平,標(biāo)志著鈣鈦礦光伏技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室及中試階段,向大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用邁出堅(jiān)實(shí)一步。
國盛證券指出,目前,鈣鈦礦領(lǐng)域呈現(xiàn)“技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)落地與供應(yīng)鏈自主化并進(jìn)”的強(qiáng)勁態(tài)勢。在產(chǎn)業(yè)端,里程碑式跨越接連涌現(xiàn):協(xié)鑫光電GW級鈣鈦礦產(chǎn)線迎來歷史性時(shí)刻:首片1150×2400mm超大尺寸鈣鈦礦商業(yè)組件于江蘇昆山正式下線。同時(shí)TCO導(dǎo)電膜玻璃,已由金晶科技通過十年技術(shù)攻堅(jiān)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化突破,并將國產(chǎn)化率提升至95%以上,這一關(guān)鍵材料的自主可控為產(chǎn)業(yè)鏈安全提供了堅(jiān)實(shí)保障。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格企穩(wěn)回升
近期,光伏上市企業(yè)發(fā)布2025年三季報(bào),頭部光伏企業(yè)第三季度盈利情況環(huán)比有所改善,但依然承壓。平安證券指出,光伏板塊第三季度盈利情況的環(huán)比改善主要受兩方面因素推動:一方面,得益于光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格的企穩(wěn),存貨減值損失減少;另一方面,毛利率水平整體環(huán)比提升,其中硅料環(huán)節(jié)提升幅度較為明顯。
上述券商指出,三季度以來光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格企穩(wěn)回升一定程度受“反內(nèi)卷”因素的推動;展望未來,光伏終端需求難言明顯反轉(zhuǎn),光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格及盈利水平仍然有賴于“反內(nèi)卷”相關(guān)政策的推進(jìn),政策因素也將持續(xù)成為光伏板塊行情的核心驅(qū)動因素。
中信建投表示,近期光伏“反內(nèi)卷”相關(guān)政策密集出臺,且規(guī)格不斷升級。當(dāng)前光伏“反內(nèi)卷”政策集中在“控價(jià)”“控量”兩方面,“控價(jià)”已經(jīng)取得初步成果,7月以來光伏主產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格均有上漲,且第三季度硅料環(huán)節(jié)已經(jīng)有扭虧為盈跡象;“控量”也在順利進(jìn)行,11月進(jìn)入枯水期以來,硅料企業(yè)已經(jīng)開始減產(chǎn),全年產(chǎn)量符合年初設(shè)定,產(chǎn)能整合方案爭取年內(nèi)完成。
此外,能耗限額可能成為“反內(nèi)卷”備選方案,按照當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn),在運(yùn)產(chǎn)能中約16%將受到影響。在光伏反內(nèi)卷政策推進(jìn)的同時(shí),還需持續(xù)關(guān)注硅料減產(chǎn)去庫情況,當(dāng)前硅料全行業(yè)庫存約46萬噸,庫存壓力依然較大,考慮明年光伏需求可能持平或微降,硅料排產(chǎn)需要在當(dāng)前基礎(chǔ)上再下降30%左右,才有希望在2026年內(nèi)看到硅料庫存下降至正常狀態(tài)。中信建投預(yù)計(jì),“反內(nèi)卷”政策將推動光伏各環(huán)節(jié)盈利回歸合理水平,建議關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)龍頭企業(yè)。
值得關(guān)注的是,光伏產(chǎn)業(yè)近日還迎來另外一則好消息。國家能源局出臺《關(guān)于推進(jìn)煤炭與新能源融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》。其中提到,加快發(fā)展礦區(qū)光伏風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。有效盤活礦區(qū)土地資源,加快推進(jìn)光伏電站建設(shè),鼓勵(lì)具備條件的產(chǎn)煤地區(qū)規(guī)劃建設(shè)大型光伏基地,創(chuàng)新“光伏+”多元業(yè)態(tài)發(fā)展模式,提升新能源規(guī)?;_發(fā)水平。在風(fēng)力資源充沛的礦區(qū)及周邊區(qū)域,有序推進(jìn)集中式、分散式風(fēng)電開發(fā)。有研究機(jī)構(gòu)指出,上述政策將為光伏行業(yè)帶來新的增長點(diǎn)。
排版:汪云鵬
校對:冉燕青