成本更低、效率更高！钙钛矿太阳能电池横空出世

国家能源局数据显示，截至11月底，全国累计发电装机容量约28.5亿千瓦，同比增长13.6%。光伏产业快速发展，眼下却面临着产能过剩、产品价格下跌的现状。
2023年年初，光伏组件达到1.8元至1.9元每瓦的价格高位后，一路下跌，跌幅达50%左右。为了不被淘汰，不少企业开始提升科技水平、降低成本，其中能大幅降低制备成本的新技术路线，成为竞争的关键。
眼下除了众多传统光伏企业在想办法降本增效，一种更具成本优势的新一代光伏产品——钙钛矿太阳能电池已经呼之欲出。
今年3月份，科技部发布了2022年度中国科学十大进展，钙钛矿太阳能电池现身名单。事实上，早在十年前，《科学》杂志评选2013年十大突破中，钙钛矿太阳能电池成功入选，被称为最有前景的下一代光伏技术。
传统晶硅太阳能制作过程非常复杂，一些工序加工温度能耗非常高。但钙钛矿电池不同，只要简单的五六个工序，加工温度不超过150摄氏度。
南京大学现代工程与应用科学学院教授 谭海仁：成本可以做到晶硅光伏的一半，甚至更低，将来大规模生产可达到0.4元至0.5元每瓦。钙钛矿成本的占比不到组件的3%。钙钛矿还有一个非常大的优势，就是能做成透光、半透明的光伏组件，可以广泛应用到建筑的窗户上，把千家万户的窗户变成可以发电的玻璃。
谭海仁表示，目前实验室的数据是，钙钛矿光电转换效率已经超过20%，同等功率的钙钛矿电池年发电量比晶硅电池高出10%以上。
在浙江衢州，一家承担国家重点研发计划的企业，钙钛矿电池生产线已经在2022年5月建成。经过近7个月的技术攻关，今年年初实现能连续量产100兆瓦、良品率达标的目标。目前，生产技术、生产装备都处于绝对保密状态。
由于钙钛矿电池在阴天、早晨、傍晚等弱光情况下能发电，因此在衢州的实测中，工业化生产的钙钛矿电池虽然只有16%的光电转换效率，但理论上年发电量会比晶硅高出20%。因此也有了更多的应用场景，比如马路边的座椅可以为手机充电；作为幕墙，可以做成漂亮的建筑。
在光伏产业竞争与合作并存的时代，不少业内人士希望未来钙钛矿可以和晶硅相互叠加，取长补短，获得更高的光电转换效率。记者发现，钙钛矿研发和生产企业在尝试钙钛矿和钙钛矿相叠。
南京大学现代工程与应用科学学院教授 谭海仁：叠层光伏技术，可以把理论光电转换效率提升到45%以上。
目前，国内已经有数家企业开启100兆瓦级以上的钙钛矿电池产线，并将实现吉瓦级组件产能的目标定在2024年至2026年之间。