專家認(rèn)為,目前鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)發(fā)展很快,前景看好,但要判斷其能否成為主流技術(shù)尚為時過早,光伏行業(yè)應(yīng)繼續(xù)加大包括異質(zhì)結(jié)、TOP-CON、鈣鈦礦等多種新技術(shù)的研發(fā)力度,不斷推動降本增效,促進(jìn)行業(yè)平價上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)光伏高比例發(fā)展。
鈣鈦礦太陽能電池是目前能源領(lǐng)域研究的前沿和熱點(diǎn)課題之一。近期,國際上傳來消息稱鈣鈦礦太陽能電池效率世界紀(jì)錄被刷新,達(dá)29.15%。專家認(rèn)為,目前鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)發(fā)展很快,前景看好,但要判斷其能否成為主流技術(shù)尚為時過早,光伏行業(yè)應(yīng)繼續(xù)加大包括異質(zhì)結(jié)、TOP-CON、鈣鈦礦等多種新技術(shù)的研發(fā)力度,不斷推動降本增效,促進(jìn)行業(yè)平價上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)光伏高比例發(fā)展。
近日,美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)發(fā)布,德國海姆霍茲柏林材料所(HZB)開發(fā)出29.15%效率的鈣鈦礦-硅疊層電池,這是目前的最高效率,超過了之前報道的牛津光伏公司28%的效率。
同時,斯坦福大學(xué)(Stanford)和亞利桑那州立大學(xué)(ASU)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池也獲得了25.2%的效率,平了麻省理工學(xué)院學(xué)院(MIT)和韓國化學(xué)技術(shù)研究所(KRICT)創(chuàng)造的世界紀(jì)錄效率。
此外,NREL刷新了雙結(jié)(非聚光)薄膜太陽能電池的效率紀(jì)錄,獲得了32.9%的效率。
作為目前主流的光伏技術(shù),晶硅市場份額超95%,盡管其發(fā)電成本也在持續(xù)緩慢下降,但其效率已越來越接近極限。如目前普遍采用的晶硅PERC技術(shù),通常能達(dá)到22%左右的轉(zhuǎn)化效率,其技術(shù)路線圖預(yù)計最大量產(chǎn)效率接近24%。留給晶硅組件通過提質(zhì)增效降本的空間已經(jīng)很小??紤]到光伏發(fā)電未來的持續(xù)發(fā)展,尋找更高發(fā)電效率的替代材料已是必然。
據(jù)了解,鈣鈦礦作為一種人工合成材料,在2009年首次被嘗試應(yīng)用于光伏發(fā)電領(lǐng)域后,因?yàn)樾阅軆?yōu)異、成本低廉、商業(yè)價值巨大,從此大放異彩,被《科學(xué)》(Science)期刊評為2013年的十大突破性科技進(jìn)展之一。在過去的十年里,鈣鈦礦電池研究發(fā)展迅猛,但穩(wěn)定性差一直是其弊端,為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,還需要解決鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性和大面積制作等問題。
近年來,全球頂尖的科研機(jī)構(gòu)和大型跨國公司,如牛津大學(xué)、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院、日本松下、夏普、東芝等都投入了大量人力物力,力爭早日實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦電池的量產(chǎn)。國內(nèi)多家光伏企業(yè)也在積極布局鈣鈦礦電池的技術(shù)研發(fā),加快其量產(chǎn)化進(jìn)程。
近期鈣鈦礦電池效率刷新世界紀(jì)錄,這一技術(shù)發(fā)展前景如何?是否能夠取代晶硅PERC技術(shù)成為主流技術(shù)路線?國內(nèi)光伏技術(shù)未來發(fā)展趨勢如何?這些問題備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。
對此,晉能清潔能源科技股份公司總經(jīng)理?xiàng)盍⒂言诮邮苡浾卟稍L時表示,“鈣鈦礦作為一個新興的技術(shù),最近幾年發(fā)展非常快。它有諸多優(yōu)勢,但也存在包括產(chǎn)業(yè)化等一些問題。現(xiàn)在來看,大家對鈣鈦礦技術(shù)的前景還是看好的,但現(xiàn)在判斷它何時能夠成為光伏主流技術(shù)還為時過早。這個過程中,我相信行業(yè)不可能去等某一個技術(shù)的成熟而停止其他技術(shù)的研發(fā)。像對于異質(zhì)結(jié)、TOP-Con等電池技術(shù),行業(yè)仍會持續(xù)加大研發(fā)力度,所以光伏行業(yè)的技術(shù)突破是一個小、中、大技術(shù)突破疊加起來的不斷發(fā)展的過程。長遠(yuǎn)來看,還會有其他新技術(shù)不斷涌現(xiàn),從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,每種技術(shù)每年都會有不小的突破和進(jìn)步。我個人覺得,在鈣鈦礦成為主流技術(shù)之前,相對成熟的異質(zhì)結(jié)等技術(shù)可能會發(fā)展得更快一些。”
此外,專家認(rèn)為,要通過技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新,推動光伏行業(yè)實(shí)現(xiàn)高比例發(fā)展,從而令光伏發(fā)揮更大的作用。
廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)認(rèn)為,鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)目前破紀(jì)錄,也只是提高了一點(diǎn)點(diǎn)而已(1個百分點(diǎn)),這一點(diǎn)點(diǎn)不是不重要,但不是革命性的。目前我國光伏占比仍然太小,將來實(shí)現(xiàn)高比例發(fā)展,才是取得革命性的突破。“取得技術(shù)突破,說明光伏行業(yè)技術(shù)進(jìn)步不斷在朝前推進(jìn),預(yù)示著這個行業(yè)會更好,但不能夸大光伏對我國整個能源結(jié)構(gòu)的作用。鈣鈦礦技術(shù)破紀(jì)錄,是光伏行業(yè)技術(shù)進(jìn)步過程中一個比較好的進(jìn)展,但未來光伏行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展,還要解決諸多瓶頸問題,包括接網(wǎng)成本誰來承擔(dān),規(guī)模能做到多大等等。”林伯強(qiáng)說。
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