登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
澳大利亚悉尼新南威尔士大学教授、江苏日托光伏科技股份有限公司首席科学家马丁格林(Martin Green)在6月举办的SNEC光伏前沿技术主题论坛上,发表精彩演讲,从行业热点硅串联电池,到方兴未艾的钙钛矿,Martin Green阐释了深刻见解,他说钙钛矿太阳能技术,最早在美国斯坦福大学研究,现在这个技术达到了28%的光电转换效率,但其稳定性还有待解决。
据了解,马丁格林教授于1948年出生,澳大利亚人,现任澳大利亚新南威尔士大学教授、澳大利亚科学院院士,是世界太阳能电池领域的权威代表性人物。因其在太阳能领域的杰出贡献,获得包括国际电工委员会R.Cherry奖、J.J.Ebers奖,澳大利亚国家奖,正确生活方式奖,全球能源奖等在内的多项世界顶级荣誉。
马丁格林教授提及的钙钛矿电池利用的是钙钛矿材料制成的微米薄膜,这种材料在短短十年间就从实验室项目发展成为太阳能发电的新亮点。目前,全球十几家公司,成熟的电子巨头企业和初创企业,都希望很快能够实现钙钛矿电池产业化。
相比晶硅,钙钛矿更便宜,并且光电转化效率更高,至少在实验室中是如此。但是,作为下一代太阳能材料,钙钛矿会成为十年后的完美解决方案么?格林教授认为,从目前看,钙钛矿距离大规模产业化还需迈过稳定性、材料安全性等几道坎。
效率提升
在距离牛津大学北部15分钟车程,Oxford PV的研究实验室里,研究人员在测试1平方厘米的闪亮的黑色电池。他们正在探索在光电转换方面更有效的新材料组合,其成品类型就在工作台上:一块大的钙钛矿涂层太阳能组件,尺寸为标准硅电池的243平方厘米,层压在两片玻璃之间。
研究人员可以选择很多不同组成的“钙钛矿”晶体结构。该钙钛矿术语最初指的是矿物质钙钛氧化物(CaTiO3),它于1839年在俄罗斯乌拉尔山脉中被发现,并以俄罗斯矿物学家Lev Perovskite的名字命名。但太阳能电池中的钙钛矿与该矿物几乎没有共同点,些许的共同点是只有它们的ABX3结构。
从太阳能的角度来看,这些材料的重要优势是入射光使其带负电的电子进入较高能量能级,留下空位或“空穴”,就像带正电的粒子。如果这些带电荷的电子和空穴可以在湮灭前到达钙钛矿膜上方和下方的电极,则可以产生电流。
2009年报道的第一个钙钛矿光伏器件其光电转化效率仅为3.8%。但由于晶体在实验室中很容易制作,并通过将低成本的盐溶液混合在一起形成薄膜,研究人员设法改善其性能。到2018年,由美国和韩国的研究人员制备的钙钛矿电池效率飙升至24.2%,其理论极限不到30%,但不幸的是,钙钛矿效率记录一直限于小于1平方厘米的微小样品上。
研究人员说到:“人们尚未证明有能力以大面积形式制造高效钙钛矿电池”。一个问题是,制备大面积均匀钙钛矿涂层比较困难。另一个原因是,当在实验室中使用微小电池时,科学家们使用TCO薄膜收集电流,这些TCO薄膜可以通过大量光线,但具有微小电阻,这意味着它们会使电流变小。在较大的面积上,这种电阻率的问题将变得更加的明显。例如,在松下公司,研究人员报道了一块6.25平方厘米的钙钛矿电池,效率为20.6%。但当35个电池片组合成412平方厘米的组件时,效率降至12.6%。纤纳公司拥有钙钛矿“mini组件”的认证纪录,七个电池片,大约17.3平方厘米,效率达到17.3%。
但提高效率的最快途径可能是用钙钛矿叠加到硅片上。去年,Oxford PV报道了一种效率为28%的1平方厘米串联电池,它是通过在硅片表面涂覆17%的高效钙钛矿层制成的。钙钛矿可以吸收更多的短波长蓝绿光,使硅吸收更长波长的红光。
它们足够耐久吗?
然而,钙钛矿的主要挑战是它们是否可以在25年内经久耐用。在澳大利亚悉尼新南威尔士大学研究钙钛矿和其他太阳能材料的马丁格林说,“钙钛矿稳定性需要符合晶硅组件的规范标准,现在看起来不可能”。
钙钛矿对空气和水分敏感,但这不是最致命问题。商业太阳能电池板已经将其光伏材料封装在塑料和玻璃中以进行保护,这也可能适用于大多数钙钛矿。更重要的问题在于钙钛矿材料晶体本身,在某些情况下,随着钙钛矿的升温,结构发生变化;尽管变化是可逆的,但它会影响其以后的性能表现。
研究人员一直在努力解决这个问题:在瑞士的洛桑联邦理工学院(EPFL),由Michael Graetzel领导的团队开发了ABX3结构中具有三个或四个不同“A”阳离子。该团队将甲基铵和甲脒阳离子与少量的铯和铷结合在一起,与使用单独的阳离子对比时,该组合可防止由温度和湿度引起的结构变化。
另一个问题是当光线照射到钙钛矿晶体上时,小的“X”阴离子在结构内部移动。如果阴离子存在任何间隙(可能会发生这种情况),就会导致一系列连锁反应,这些连锁反应可能会改变晶体的构成和效率,或导致失效。钙钛矿电池在大多数太阳能技术效率存在的差异方面显得更加显著。
大多数钙钛矿电池研究公司尚未公布其稳定性结果。但他们都表示,他们遵循由瑞士日内瓦国际电工委员会(IEC)制定的硅太阳能电池板认证标准。该标准称为IEC 61215,涉及室内测试,其中组件在85%相对湿度下加热至85°C,持续1000小时;组件面板在-40°C至90°C之间循环至100次,甚至采用冰雹模拟测试。
如果在这些测试之后硅电池板仍然可以工作,那么在常规的天气下它应该有25年性能保证。但由于钙钛矿与硅有不同的不稳定性,它们虽然也通过这些测试,但在现实环境中可能仍然不适用。与现行主流光伏电池组件的25至30年寿命相比,这是一个主要的缺点。
铅的毒性
钙钛矿电池的另一个潜在隐患是它们材料中含有铅,铅是一种有毒金属。研究人员尝试过使用替代品,如锡,但电池性能下降。这并不意味着钙钛矿电池不能使用。Oxford PV的串联电池的生命周期分析表明,少量铅泄漏对环境毒性没有太大影响。该分析还认为,在电池生产过程中,硅电池使用的资源对整体环境的影响更大。
但一些研究人员表示,含铅的问题消除了在一次性电池产品中使用钙钛矿的想法。Graetzel认为他们可能会在人们很少去的大型太阳能电站中使用。Graetzel说:“如果有人想不计后果的出售钙钛矿组件,他们的想法就是错误和危险的,如果一个孩子刺穿封装材料怎么办,很容易导致铅中毒。”
与此同时,大多数生产钙钛矿组件的公司表示,他们不希望进入主流太阳能电池板市场,至少不是立即,这是他们能专注于轻质薄膜电池的原因。一些公司已经退出了钙钛矿市场。跨国公司富士胶片是钙钛矿太阳能专利的第三大持有者。但是,在对钙钛矿太阳能电池进行基础研究后,它不再开发用于制造它们的电池或材料,发言人Shohei Kawasaki说,澳大利亚钙钛矿开发商GreatCell Solar于12月投入运营;虽然它与世界上最大的太阳能电池板制造商之——中国上海的晶科能源公司(JinkoSolar)建立了合作伙伴关系,但未能吸引足够的投资来建造设施。
这些挫折暗示钙钛矿的优势并不像倡导者所想象的那样显而易见,钙钛矿太阳能电池是否真的能兼顾各方面的要求,还是得经过户外实证的检验。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
据悉,3月11日,由京东方环境能源科技有限公司全资持股的合肥京东方光能科技有限公司正式成立,法定代表人为王震宇,注册资本9910万元,经营范围含光伏设备及元器件销售、光伏设备及元器件制造等。早在去年11月,京东方就进行了钙钛矿光伏项目启动仪式!京东方作为一家显示面板公司,其液晶面板、OLED
3月15日,国务院办公厅关于转发国家发展改革委、住房城乡建设部《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》的通知,通知指出,各地区要结合实际统筹规划可再生能源建筑应用,确定工作推进时间表、路线图、施工图。制定完善建筑光伏一体化建设相关标准和图集,试点推动工业厂房、公共建筑、居住建筑等新建建
从吴忠市自然资源官微获悉,2月28日,利通区150MW钙钛矿光伏组件生产线建设项目规划公示。公示显示,利通区150MW钙钛矿光伏组件生产线建设项目位于吴忠市利通区金银滩特色装备制造园地金路东侧,由宁夏采风能源有限公司建设。原文如下:广大市民:根据《中华人民共和国城乡规划法》的有关规定,现将“
2月26日,安徽省宣城市住房和城乡建设局发布关于印发《宣城市绿色建筑发展专项规划(2024~2025年)》的通知。文件明确,绿色建筑建设规模持续扩大,发展质量稳步提高,建筑能效水平不断提升,既有建筑绿色化改造持续推进,可再生能源建筑应用的规模进一步扩大,绿色建筑发展体制机制和政策体系基本建立
从南京大学获悉,该校谭海仁教授课题组研制的大面积全钙钛矿光伏组件取得新突破,经国际权威第三方机构测试,其稳态光电转化效率达24.5%,刷新此类组件的世界纪录,也为后续产业化发展打下技术基础。相关论文23日发表在国际学术期刊《科学》上。据谭海仁介绍,钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之
近日,塔塔化学公司宣布与莫纳什大学-印度理工学院孟买分校(IITB)的联合研究学院达成合作,开展钙钛矿/清洁能源领域的开创性研究,旨在推进可持续能源转型解决方案并促进清洁能源技术创新。根据该协议,塔塔化学公司将支持由该联合研究学院领导的下一代技术研究,重点关注钙钛矿材料在清洁能源领域的变
日前,奥联电子发布关于收到行政处罚事先告知书的公告,所涉事件正是此前陷入舆论漩涡的钙钛矿“打假门”事件。事件起始如下:2022年12月9日,奥联电子全资子公司海南奥联投资有限公司与自然人胥明军共同出资设立奥联光能并签署《投资合作协议》,拟从事钙钛矿太阳能电池及制备装备的研发、生产、销售
1月30日,深圳黑晶光电技术有限公司、中山市投资控股集团有限公司、中山火炬工业集团有限公司在中山火炬开发区管委会举行了三方签约仪式,全国首条量产化钙钛矿/晶硅叠层光伏电池生产线项目(下称“黑晶项目”)落户中山火炬开发区。据悉,黑晶项目计划总体建设7GW新一代钙钛矿/晶硅叠层电池片及光伏组
北极星太阳能光伏网获悉,1月30日,深圳黑晶光电技术有限公司、中山市投资控股集团有限公司、中山火炬工业集团有限公司在广东省中山火炬开发区管委会举行了三方签约仪式,全国首条量产化钙钛矿/晶硅叠层光伏电池生产线项目落户中山火炬工业集团园区。据悉,该项目计划总体建设7GW新一代钙钛矿/晶硅叠层
1月27日下午,中国科学院青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)与山东能源集团、昆山协鑫光电材料有限公司战略合作协议签署暨“钙钛矿光伏技术创新中心”揭牌仪式在崂山区成功举办,意味着纳入山东省产业布局战略的钙钛矿产业领域首个技术创新中心落户崂山区。山东省科技厅厅长孙海生、青岛市科
近日,由晟成光伏自主研发,用于钙钛矿太阳能电池生产的关键设备——大幅宽线性蒸镀设备斩获某新能源龙头企业订单,成功并入其研发中试线正式生产,帮助客户完成了钙钛矿电池产业化工艺路线的关键拼图。随着大幅宽线性蒸镀设备进入成熟量产阶段,晟成光伏在钙钛矿电池设备领域的竞争实力进一步增强。晟
企查查APP显示,3月8日,滁州爱旭太阳能科技有限公司成立,法定代表人为谢俊伟,注册资本5亿元,企业地址位于安徽省滁州市全椒县襄河镇儒林路政务中心六号楼6楼614室,所属行业为科学研究和技术服务业。经营范围包含新兴能源技术研发;光伏设备及元器件制造;光伏设备及元器件销售等。企查查股权穿透显
3月15日,聆达股份发布公告,受技术迭代、近期光伏产业链价格整体呈波动下行态势等多种因素影响,公司子公司金寨嘉悦新能源科技有限公司为减少损失及整体经营风险的角度考虑,于近日对其高效光伏太阳能电池片生产线实施临时停产,停产时间至2024年4月15日,后续复产情况将及时披露。聆达股份表示,近期
太阳能技术必然发展方向是什么?相比其他企业爱旭为什么拥有绝对领先优势?……当地时间3月5日爱旭悉尼发布会“太阳能之父”马丁·格林评爱旭ABC及爱旭的未来发展马丁·格林点赞ABC技术:期待爱旭给世界带来更多突破
2024年3月5日,爱康科技发布关于变更董事、监事及聘任高级管理人员的公告。公告显示,爱康科技监事会于2024年3月1日收到公司监事田野先生的书面辞职报告。田野先生因工作变动申请辞去公司监事职务。田野先生辞去上述职务并生效后,公司将聘任其为公司董事、高级副总裁。同时,同意提名苏雅亭先生为公司
在光伏领域中,N型技术的快速崛起成为当前瞩目的焦点,随着N型光伏技术的不断优化,我们正迎来一个低碳排、高效能的时代。由于传统的P型光伏技术因在效率和制程上的限制而逐渐被淘汰,推动了业界转向更先进的技术,拥有更高效率的N型产品渗透率正急速提升中。其中,TOPCon技术的优势在于其能够更有效地
2月29日,国家统计局发布《中华人民共和国2023年国民经济和社会发展统计公报》披露了多项电力数据,包括电力装机、能源消费等。数据显示,2023年,太阳能电池(光伏电池)产量5.4亿千瓦,增长54.0%;2023年,水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源发电量31906亿千瓦时,比上年增长7.8%。2023年末全国
2月28日,石柱土家族自治县人民政府关于印发《石柱县工业园区产业发展规划(2023—2027年)》的通知,通知指出,抓绿色低碳发展机遇,围绕页岩气、氢能源、风力光伏发电等,发展新能源配套装备。重点发展叶片、机舱罩、齿轮箱、塔筒等风力发电装备;光伏支架、光伏电池、光伏板等光伏发电装备。原文如
抢占开门红,追光启新程!2月25日,棒杰江山年产8GWN型高效电池片及16GW大尺寸光伏硅片切片项目厂房及配套设施建设工程正式开工。江山市委统战部常务副部长兼棒杰项目指挥部办公室主任吴松高,江山市经济开发区党工委副书记兼主任徐正贵,江山经济开发区建设投资集团有限公司董事长兼总经理吴小正、副
日前,道琼斯旗下公司OPIS介绍了全球光伏行业的主要价格趋势。太阳能电池FOB中国价格保持不变,由于3月份交付订单的价格谈判仍在进行中,因此没有进行太多实际交易。单晶PERCM10和G12电池片价格持平于每瓦0.0482美元和每瓦0.0473美元,而TOPConM10电池片价格周环比持平于每瓦0.0584美元。据一位市场参
2月25日,爱旭股份发布公告称,公司拟投资建设济南一期年产10GW高效晶硅太阳能电池及组件项目。该项目为公司于2023年4月与济南市政府签订的《爱旭太阳能高效电池组件项目战略合作协议》中的首期项目,预计总投资金额99.78亿元,计划建设并生产基于ABC技术的相关电池及组件,并以组件为终端产品对外出售
2月22日,正泰新能自主研发的n型TOPCon电池在3.0版本的基础上引入行业领先的LIF技术,电池量产平均效率达26.15%,研发中试线量产平均效率突破26.6%,最高效率突破26.9%,正式进入TOPCon4.0技术量产时代!这一成就,不仅为新一代电池组件的大规模提质增效奠定了坚实的基础,也标志着正泰新能在TOPCon领
当地时间3月12-13日,PVCellTechEurope2024于德国盛大举办,正泰新能受邀出席,欧洲产品技术经理邓轶博士发表演讲,分享正泰新能在n型电池研究方面的最新进展,深度剖析ASTRON系列新品的核心优势。作为光伏技术制造领域的年度盛会,PVCellTech大会始终对太阳能电池大规模生产、行业领先的技术路线、光
日前,全球电池技术高端论坛PVCellTechEurope2024在德国法兰克福隆重召开。东方日升全球光伏研究院院长杨伯川博士受邀出席会议,与来自全产业链各环节嘉宾共襄盛会,聚焦n型领先技术和规模化量产展开深入探讨。杨伯川博士发表了《HJT-Towardsthe100GWIndustrialization(全面奔向100GW量产的异质结)》
在光伏领域中,N型技术的快速崛起成为当前瞩目的焦点,随着N型光伏技术的不断优化,我们正迎来一个低碳排、高效能的时代。由于传统的P型光伏技术因在效率和制程上的限制而逐渐被淘汰,推动了业界转向更先进的技术,拥有更高效率的N型产品渗透率正急速提升中。其中,TOPCon技术的优势在于其能够更有效地
近日,塔塔化学公司宣布与莫纳什大学-印度理工学院孟买分校(IITB)的联合研究学院达成合作,开展钙钛矿/清洁能源领域的开创性研究,旨在推进可持续能源转型解决方案并促进清洁能源技术创新。根据该协议,塔塔化学公司将支持由该联合研究学院领导的下一代技术研究,重点关注钙钛矿材料在清洁能源领域的变
2月20日,广东省发展和改革委员会广东省科学技术厅广东省工业和信息化厅发布关于印发《广东省培育发展未来绿色低碳产业集群行动计划》的通知。文件提出,抢抓技术迭代换挡新机遇,加快新一代高效光伏技术创新和装备制造创新,促进光伏产业升级。重点推进背接触电池(XBC)、隧穿氧化层钝化接触电池(TO
一直以来,组件业务被“系统集成”身份压得喘不过气,材料成本占比高/毛利率较低、流动资金大、设备支出低/技术观感不强,是组件业务抬不起头的三座大山。但是,没有千篇一律、一成不变的产业分析框架,光伏行业有其特殊性,组件环节尤为如此。实际上,光伏行业真正的“系统集成”应该是光伏电站开发的
北极星太阳能光伏网获悉,2月18日,广东省科技厅印发《广东省培育未来材料产业集群行动计划》。《计划》提出,面向清洁能源发电、新能源汽车、大规模储能、智能电网等领域重大需求,重点发展风电、光伏、核电、新型动力和储能电池、氢能等新能源领域未来材料前瞻技术和应用关键技术。采用先进数字孪生
1月27日下午,中国科学院青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)与山东能源集团、昆山协鑫光电材料有限公司战略合作协议签署暨“钙钛矿光伏技术创新中心”揭牌仪式在崂山区成功举办,意味着纳入山东省产业布局战略的钙钛矿产业领域首个技术创新中心落户崂山区。山东省科技厅厅长孙海生、青岛市科
行业供应过剩发酵企业盈利大幅萎缩2024年的到来,在光伏制造业却鲜少看到人们在新年欢喜迎春的朝气,随着各环节供应链在2023年加速产能的投放,行业供应面临严重过剩,其中以电池环节更甚,技术的迭代下,既有的506GWPERC电池产能迭加以TOPCon为首的670GWN型高效电池产能,2023年末总产能达到1,100GW以
1月24日,安徽省经济和信息化厅关于征集制造业重点领域补短板产品和关键技术攻关指导目录的通知,通知指出,重点围绕我省新能源汽车、先进光伏和新型储能、集成电路、新型显示、高端装备、新材料等新兴产业和量子信息、元宇宙、脑机接口、人形机器人、通用人工智能、生物制造等未来产业,以及关键零部
光伏行业情势急转。主旋律正从需求端“星辰大海”转向供给端“群雄逐鹿”,主要矛盾正从行业增长转向彼此竞争,投资机会正从系统Beta转向个体Alpha……在行业转变的关键时点,晶硅产业链上的巨头们,暗潮涌动,姿势各异,表现了各自对未来发展的不同理解和态度,也将深刻影响未来的产业格局。01技术路
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!