钙钛矿能真正成为下一个搅动产业风云、催生商业浪潮的革命者吗?

种种迹象表明,钙钛矿似乎正以新的颠覆者的角色杀入产业,它能真正成为下一个搅动产业风云、催生商业浪潮的革命者吗?

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一百多年前,法国物理学家A.E.贝克勒尔发现光生伏特效应(光伏),而后物理学规律下的太阳能电池能量转化率最高可以达到33%,此后的漫长时间里,全世界的科学家都试图接近这一理论极限。

光伏产业是能源史上技术迭代突出的产业之一,电池材料、技术在效率和效益的倒逼下不断掀起新的产业潮流。在当前太阳能电池领域,晶体硅电池称王已是不争的事实。1954年,第一块现代太阳能电池在美国贝尔实验室诞生,在硅中掺入一定量的杂质后的光电转换效率仅为6%。65年后,晶体硅电池的最高效率已经超过26%,全球的光伏电站也被蓝色的多晶硅组件和黑色的单晶硅组件瓜分殆尽。

但在物理法则下,晶体硅电池的效率提升之路正变得越来越窄。在通往其29%的极限效率终点过程中,每0.1个百分点的提升都意味着人类在科研上对一座珠峰的征服。

即便晶体硅电池在当下仍然占据着太阳能电池的王位,但在时间隧道的隐秘之处,新的光伏颠覆者似乎已经磨刀霍霍。尤为注意的是,相比而言它只用了10年时间便拿出了媲美晶体硅电池65年所取得效率的成绩单。

这个新的颠覆者就是钙钛矿电池,是晶体硅电池、薄膜电池之后的第三代光伏电池之中的突围者。

2009年,钙钛矿电池第一次面世时的效率只有3.8%,但是10年后的今天,钙钛矿电池的实验室效率便跃升至25.2%,叠加钙钛矿电池在晶体硅之上的效率更是高达28%。

来自科研界的结论显示,相比晶体硅电池,钙钛矿电池的效率上限更高,设计出的电池效率理论上可以达到33%的效率极限,而由钙钛矿电池和晶体硅组成的的叠层电池理论转换率极限更是高达43%。

“现在,实验室中钙钛矿电池已经和晶硅最高效率相当,大面积的钙钛矿电池组件的效率基本上可以做到每年提升一个半百分点,同时解决一些稳定性的问题,这样经过34年的时间,钙钛矿电池可以达到目前晶体硅产线的效率水平。而且,钙钛矿相比晶体硅经济性更强,所以这个时间可能会更短。”


针对钙钛矿电池中的种种问题,中国、韩国、日本、美国、英国、瑞士等国的众多顶级科研院校近年来频频取得突破。2018年至今在《自然》和《科学》上发表的关于钙钛矿太阳能电池/LED的论文便高达16篇,其中有8篇来自中国或外籍华人之手。

资本的嗅觉是商业的风向标。种种迹象表明,钙钛矿似乎正以新的颠覆者的角色杀入产业,它能真正成为下一个搅动产业风云、催生商业浪潮的革命者吗?


储天新能源将带您一同见证钙钛矿的未来。


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