钙钛矿电池: 搅局者 将至

编辑:865棋牌下载 时间:2020-06-30 热度:3973℃ 来源: 责编: 865棋牌下载

文/ 袁素

在原本沉寂的太阳能发电投资领域,钙钛矿太阳能电池今年突然成为风险投资关注的焦点。

3月15日,中国第一大风机制造商金风科技宣布,以战略投资者身份领投英国钙钛矿太阳能发电公司牛津光伏有限公司D轮融资,投资金额2100万英镑。

4月26日,长江三峡集团旗下三峡资本联合中国三峡新能源与杭州纤纳光电科技有限公司宣布,三峡资本以战略投资者身份注资纤纳光电,投资金额5000万人民币。这家成立不足4年的公司,目前是全球钙钛矿太阳能组件光电转换效率的世界纪录的保持者。

所谓钙钛矿太阳能电池,是利用钙钛矿的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代新概念太阳能电池之一,具有光电转换效率特别高、成本低的特点,目前实验室转换率水平最高接近30%,是目前已经发现的实验室光电转换效率最高的太阳能电池。

不过,从全球来看,虽然钙钛矿太阳能电池尚处实验室阶段,并未实现真正的量产,但随着技术进步,2020年量产的脚步已越来越近,钙钛矿太阳能电池有望成为光伏行业的 搅局者 。

十年磨一剑

太阳能电池是一种通过光电效应或者光化学反应直接把光能转化成电能的装置。从结构上来看,太阳能电池一般是由很多层材料堆积起来的,其中起到光吸收作用的层叫做吸收层。太阳能电池也按照吸收层的材料特性来命名,比如晶体硅太阳能电池的吸收层就是单晶硅或者多晶硅;薄膜太阳能电池的吸收层一般是厚度几个微米的薄膜材料;而钙钛矿太阳能电池的吸收层就是钙钛矿。

1883年,美国发明家Charles Fritts成功制造了人类第一块太阳能电池——硒上覆薄金的半导体/金属结太阳能电池, 其光电转换效率仅约1%。1954年,美国贝尔实验室Pearson、Fuller和Chapin等人研制出了第一块晶体硅太阳能电池,获得4.5%的转换效率, 开启了利用太阳能发电的新纪元。

在最近的半个多世纪里,太阳能技术发展大致经历了三个阶段:第一代太阳能电池主要指单晶硅和多晶硅太阳能电池,其在实验室的光电转换效率已经分别达到25%和2020年865棋牌网站,他首次将有钙钛矿结构的有机金属卤化物制成吸光层用到染料敏化太阳能电池,得到3.8%的转换效率,后来由于液态电解质导致钙钛矿材料很快分解,从而使电池效率很快衰减。但是研究人员很快意识到钙钛矿既善于吸收阳光,还能运送电荷。

就这样,钙钛矿太阳能电池诞生了。

稳定性成瓶颈

经过十年的发展,钙钛矿太阳能电池的实验室光电转换效率已经高达27%,在太阳能电池行业遥遥领先。

换句话说,以钙钛矿为原料制造的太阳能电池可以将大约1/4的太阳光直接转化为电能。

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