4月份,美日等七國(guó)集團(tuán)(G7)通過了一份重要聯(lián)合聲明,這份聲明罕見的將鈣鈦礦型光伏電池列為革新技術(shù)。
要知道以往這種聲明都是以大的方向?yàn)橹?,比如七?guó)集團(tuán)應(yīng)該朝著什么樣的方向努力之類的,大家達(dá)成共識(shí)就好,不會(huì)在某項(xiàng)技術(shù)上大費(fèi)周章。
如今主動(dòng)提到鈣鈦礦光伏電池,意味著它將被提高到戰(zhàn)略層級(jí)來對(duì)待。
其實(shí)不止是這次會(huì)議,早在2020年開始,美日就大手筆押注了鈣鈦礦光伏電池
以美國(guó)為例,他們以政府的名義先后兩次投資研發(fā)鈣鈦礦光伏電池,金額高達(dá)7600萬美元,而且還特別對(duì)外強(qiáng)調(diào),美國(guó)要借助新一代光伏電池提高競(jìng)爭(zhēng)力。
這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)力不用說也知道是針對(duì)中國(guó)光伏企業(yè)。
在美國(guó)政府的引導(dǎo)下,美國(guó)光伏企業(yè)也開始發(fā)力。
他們光伏巨頭First Solar以8000萬美元的價(jià)格,收購了歐洲鈣鈦礦技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)Evolar AB。
其實(shí)不止是美國(guó),日本、德國(guó)、英國(guó)、芬蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家也在布局這個(gè)技術(shù)。
其中日本媒體更是直接出一篇文章說:要借助鈣鈦礦光伏電池打翻身仗。
毫無疑問,一場(chǎng)光伏的科技戰(zhàn)再次打響了。
美日歐等企業(yè)押注鈣鈦礦對(duì)中國(guó)進(jìn)行圍剿,試圖“彎道超車”從而打破中國(guó)在光伏產(chǎn)業(yè)上的全產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
大家好呀,我是熊貓。
今天就來說說鈣鈦礦型光伏電池是啥?美日歐等企業(yè)真能憑借它彎道超車嗎?
鈣鈦礦其實(shí)是一類礦石的統(tǒng)稱。
2009年,兩名日本科學(xué)家在研究太陽能電池新材料時(shí),無意中發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦光反應(yīng)性非常好,可以當(dāng)做光伏發(fā)電材料。
好到什么程度呢?
根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算,單層鈣鈦礦光伏電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到33%,如果是疊層狀態(tài),極限數(shù)值可以高達(dá)45%。
要知道,目前主流的晶硅光伏電池的理論極限轉(zhuǎn)換效率為 29.43%,兩者差距非常明顯。
很多人可能不知道這種差距有多重要。
光伏電池之所以能夠發(fā)電,其原理是部分光敏材料在陽光的照射下,會(huì)吸收陽光中的能量,產(chǎn)生電流。
這種效應(yīng)也被稱為“光生伏打”效應(yīng),光伏的名字也是由此而來的,衡量光伏電池性能最重要的指標(biāo)之一,就是光電轉(zhuǎn)換效率。
不過想要提升光電轉(zhuǎn)換效率非常難。
在硅晶體光伏上,人類的研究幾乎已經(jīng)達(dá)到極限。
2017年時(shí),日本曾經(jīng)創(chuàng)造了單結(jié)晶硅26.7%的轉(zhuǎn)換效率記錄,在整個(gè)光伏行業(yè)都引起震動(dòng)。
這個(gè)記錄一直保持了整整五年才被中國(guó)隆基再次打破。
大家知道我們的轉(zhuǎn)換效率是多少嗎?
答案可能出乎大家意料,隆基研發(fā)出的電池轉(zhuǎn)換效率只有26.81%,僅僅比日本提升了0.1%左右。
在我們普通人的概念里,五年的研究?jī)H僅提升0.1%,這也好意思說出口?
但在業(yè)內(nèi),它卻是地震級(jí)別的消息,不僅被德國(guó)一個(gè)研究所親自認(rèn)證,并且專門出了一份報(bào)告證明。
“世界太陽能之父”馬丁·格林也專門發(fā)布視頻宣布這個(gè)好消息,中國(guó)國(guó)家能源局也為隆基出了一篇文章點(diǎn)名表揚(yáng)他們的成果。
可以說,光伏電池的轉(zhuǎn)換效率每提高一個(gè)小點(diǎn),在業(yè)內(nèi)都會(huì)引起極大的震動(dòng)。
而鈣鈦礦電池卻可以非常輕松打破的這個(gè)記錄,甚至有希望將它提高到現(xiàn)由材料無法達(dá)到的高度。
因此鈣鈦礦電池也被認(rèn)為是革命性的新光伏材料。
除此之外,鈣鈦礦光伏電池還有一個(gè)好處,那就是可以節(jié)省很大的成本。
由于光電轉(zhuǎn)換效率更高,鈣鈦礦電池對(duì)于材料濃度的要求非常低,只要95%純度的鈣鈦礦,就能生產(chǎn)出光電轉(zhuǎn)換效率在20%以上的光伏電池。
而現(xiàn)有的晶硅電池對(duì)材料純度的要求在99.999%以上,才能達(dá)到同樣效果。
純度越高對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的要求就越高,相應(yīng)的投入就大了,根據(jù)統(tǒng)計(jì),鈣鈦礦電池的投資只有晶硅電池的一半。
這也意味著鈣鈦礦不止是性能好,它的效益也會(huì)更好。
日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它的作用后,就一直在大力研究這種材料。
他們把鈣鈦礦材料應(yīng)用到染料敏化太陽能電池中,獲得了世界上第一塊鈣鈦礦光伏電池。
當(dāng)然,此時(shí)它的光電轉(zhuǎn)換效率只有3.8%,還比不上硅晶體。
于是他們又在實(shí)驗(yàn)室研究了十多年,希望借助鈣鈦礦光伏電池彎道超車。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不負(fù)眾望,鈣鈦礦電池的發(fā)電效率越來越高,最高可以達(dá)到33.5%,遠(yuǎn)超硅晶體光伏電池。
但是讓日本想不到的是,他們先發(fā)現(xiàn)的鈣鈦礦光伏電池,卻被其他國(guó)家反超,特別是中國(guó),曾多次超越日本光電轉(zhuǎn)換效率。
2023年初,日本人研發(fā)的鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)化率達(dá)到29%,整整提升了3%以上,再次打破隆基的記錄。
這才有了開頭日本媒體說要對(duì)中國(guó)光伏彎道超車的事情。
結(jié)果他們還沒高興多久,這個(gè)記錄再次被中國(guó)隆基打破,將鈣鈦礦光伏電池的轉(zhuǎn)化效率提高到33.5%。
當(dāng)時(shí)日本媒體很不爽,可又很無奈,他們發(fā)布文章痛斥日本企業(yè)不作為,文章的標(biāo)題就是:日本發(fā)明技術(shù),中國(guó)率先量產(chǎn)。
我看了整篇文章,只能用“一股濃濃的酸味”來形容日本媒體。
事實(shí)上日本媒體不爽是有道理的。
我們上面就說過,日本多次打破我們記錄,但是總是被我們?cè)俅畏闯?,?shí)際上不只是上面提到的,在整個(gè)光伏史上,中國(guó)光伏一家就單挑整個(gè)美日歐等國(guó)的企業(yè)聯(lián)合團(tuán)體,在多次材料變革上一次次反超他們。
目前光伏電池的主要材料有單晶硅、多晶硅、非晶硅和鈣鈦礦等多種。
其中,單晶硅電池和多晶硅電池也被統(tǒng)稱為晶硅電池,就是我們常見的一塊塊板狀的光伏電池,而非晶硅電池和鈣鈦礦電池則通常是薄膜狀的,柔韌性更好,可以覆蓋在各種物體的表面上。
這些材料都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),多晶硅電池制造成本低,但光電轉(zhuǎn)換效率也低,而光電轉(zhuǎn)換效率最高的鈣鈦礦電池,其制造難度又是最高的。
在幾十年的光伏發(fā)展中,這幾種材料你方唱罷我登場(chǎng),各自成為過一段時(shí)間的頂流。
2020年的時(shí)候,美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室回顧、梳理了過去數(shù)十年來光伏電池片發(fā)電效率的歷史,發(fā)現(xiàn)光伏電池片技術(shù)發(fā)電效率的演進(jìn)歷程為:
從薄膜非晶硅到多晶硅,再到單晶硅,最后是鈣鈦礦為代表的一系列新技術(shù)。
但美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室沒說的是,這些光伏材料的共同點(diǎn)是,無論最初由誰發(fā)明,中間由誰領(lǐng)先,最終掌握了最高生產(chǎn)量和技術(shù)的,都是我們中國(guó)。
那么,我們是如何做到的呢?
先來說說光伏領(lǐng)域的第一代霸主——薄膜非晶硅電池。
薄膜非晶硅電池誕生于上個(gè)世紀(jì)70年代,1973年和1979年的兩次石油危機(jī),讓西方世界陷入了滯脹的困境中,各國(guó)都在尋找能夠代替石油的新能源技術(shù),光伏技術(shù)得到了極大的發(fā)展。
1976年,美國(guó)無線電公司發(fā)明了世界上第一種非晶硅薄膜電池,并在第二年將其光電轉(zhuǎn)化效率提高到了5.5%。
非晶硅薄膜電池最大的特點(diǎn),就是只需要非常薄的一層,就可以發(fā)電。
這樣一來,它就可以做得非常薄且柔軟,可以覆蓋在各種設(shè)備和建筑的表面。
也正是因?yàn)檫@些特性,雖然非晶硅電池誕生于美國(guó),但對(duì)非晶硅電池技術(shù)投入最大的,卻是缺煤少油、地少人多的日本,他們對(duì)占地面積少的非晶硅電池興趣非常高。
日本在非晶硅電池領(lǐng)域投入了大量的資源,很快就超越美國(guó),開始引領(lǐng)非晶硅電池的發(fā)展。
1978年,日本制成了第一塊集成型的非晶硅太陽能電池,開啟了非晶硅電池的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。
1980年,日本三洋公司向市場(chǎng)推出了首款裝有非晶硅太陽能電池的袖珍計(jì)算器。
1993年,日本工業(yè)技術(shù)研究院又將原本的各種光伏補(bǔ)貼計(jì)劃,合并成了規(guī)模龐大的“新陽光計(jì)劃”,將非晶硅光伏電池技術(shù)列為主要的開發(fā)項(xiàng)目,計(jì)劃投入約5000億日元扶持其發(fā)展。
在巨額補(bǔ)貼的激勵(lì)下。
從1996年開始,日本的光伏裝機(jī)規(guī)模就一直保持在世界第一,直到2004年才被德國(guó)超越,
日本國(guó)內(nèi)也崛起了一批光伏巨頭。
2003年時(shí),日本夏普、京瓷、三洋、三菱四家就占據(jù)了全球光伏電池產(chǎn)量的 46.4%。
然而,日本光伏產(chǎn)業(yè)很快就又犯了日本企業(yè)的老毛病——吃獨(dú)食。
日本光伏企業(yè)堅(jiān)持從上游的硅料到下游的組件全都要自己生產(chǎn),還對(duì)部分專利技術(shù)敝帚自珍,壟斷專利限制發(fā)展。
早在1990年,三洋公司就研發(fā)出了HJT電池,這種電池類似于非晶硅薄膜和晶硅電池的結(jié)合體,光電轉(zhuǎn)換效率可以輕松達(dá)到25%以上,遠(yuǎn)超單晶硅電池。
但三洋公司早早地就立馬申請(qǐng)了專利,并且在專利保護(hù)期內(nèi)既不肯與其他公司合作,也不肯授權(quán)他人研究生產(chǎn),導(dǎo)致該技術(shù)進(jìn)步緩慢、成本居高不下。
在1980 年代時(shí),非晶硅薄膜電池一度占據(jù)了30%的市場(chǎng)份額,被稱為下一代光伏技術(shù)。
但隨著日本對(duì)這一領(lǐng)域的專利壟斷,國(guó)際光伏業(yè)界將目光轉(zhuǎn)向了多晶硅技術(shù)。
多晶硅電池的生產(chǎn)開始成本不斷下降,光電轉(zhuǎn)換效率不斷提高,在1990年代超越了非晶硅電池,成為了市場(chǎng)上的主流。
多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)其實(shí)出現(xiàn)得很早,1955年,德國(guó)西門子就發(fā)明了多晶硅材料的工業(yè)生產(chǎn)方法——西門子法。
但是早期的西門子法存在生產(chǎn)效率低,副產(chǎn)物中有大量有毒物質(zhì)等問題,生產(chǎn)規(guī)模很有限。
直到1973年第一臺(tái)個(gè)人電腦的發(fā)明,歐美的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始飛速發(fā)展,對(duì)于多晶硅的需求也不斷增長(zhǎng)。
西方各國(guó)對(duì)西門子法進(jìn)行了一系列的改良,大大降低了污染排放和生產(chǎn)成本。
由此形成了美國(guó)hemlock、德國(guó)瓦克、日本三菱等七大廠商壟斷多晶硅生產(chǎn)的格局。
而由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的落后,直到2007年之前,國(guó)內(nèi)的多晶硅生產(chǎn)幾乎是一片空白,為此,我們的光伏產(chǎn)業(yè)還曾交過一大筆學(xué)費(fèi)。
21世紀(jì)初,隨著環(huán)保理念越發(fā)深入人心,國(guó)際能源署曾預(yù)測(cè):20年后,全球光伏太陽能發(fā)電的規(guī)模將增加上萬倍。
誰能在光伏上占領(lǐng)制高點(diǎn),誰就能掌握未來工業(yè)與經(jīng)濟(jì)。
于是,在2004年,德國(guó)修訂了《可再生能源法案》,推出了大規(guī)模的光伏補(bǔ)貼計(jì)劃。規(guī)定使用光伏發(fā)電的企業(yè),每發(fā)一度電將補(bǔ)貼40-50歐分。
德國(guó)一躍成為世界上最大的光伏市場(chǎng),占據(jù)了全球80%以上的份額。
歐洲急速增長(zhǎng)的光伏需求,帶動(dòng)我們國(guó)內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,誕生了保定英利、無錫尚德等一批光伏產(chǎn)業(yè)巨頭。
但是這些光伏企業(yè)只是在技術(shù)難度更低的組件等產(chǎn)業(yè)鏈下游行業(yè)扎堆,對(duì)于上游的多晶硅料生產(chǎn)幾乎沒有涉足。
國(guó)際多晶硅料生產(chǎn)商趁機(jī)大規(guī)模漲價(jià),在短短四年的時(shí)間里,多晶硅料的價(jià)格就上漲了整整十倍多。
痛定思痛,2006年,國(guó)內(nèi)企業(yè)開始從國(guó)外引進(jìn)多晶硅生產(chǎn)技術(shù),國(guó)內(nèi)的多晶硅生產(chǎn)這才開始起步。
同樣是在2006年,原本主營(yíng)發(fā)電廠業(yè)務(wù)的保利協(xié)鑫開始進(jìn)軍多晶硅產(chǎn)業(yè)。
不得不說,保利協(xié)鑫是非常有勇氣的,在2007年建立了第一條生產(chǎn)線之后,他們就開始在生產(chǎn)線上進(jìn)行各種新工藝的實(shí)驗(yàn)了。
當(dāng)時(shí)的多晶硅生產(chǎn)設(shè)備說是搖錢樹也不為過,但他們就是敢在自家的搖錢樹上做實(shí)驗(yàn)。
其中,最重要的工藝探索就是嘗試將熱氫化工藝改良成冷氫化工藝。
簡(jiǎn)單來說,就是更改反應(yīng)物,將反應(yīng)所需的溫度從1250℃的高溫,降低到500-600℃,從而節(jié)省大量的能源。
破釜沉舟的勇氣,加上研究人員的聰明才智,2009年,保利協(xié)鑫研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的冷氫化生產(chǎn)工藝。
僅這一項(xiàng)生產(chǎn)工藝的變革,就讓多晶硅的生產(chǎn)成本直接降低了70%,中國(guó)的多晶硅生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)外巨頭的反超。
憑借更低的生產(chǎn)成本,中國(guó)的多晶硅產(chǎn)能迅速擴(kuò)大,2011年時(shí),中國(guó)多晶硅產(chǎn)量就達(dá)到8.3萬噸,成為世界第一。
在不斷迭代,成本不斷降低的中國(guó)光伏產(chǎn)品沖擊下,歐美日大量的光伏企業(yè)宣告破產(chǎn)倒閉。
比如曾經(jīng)的光伏巨頭日本,從2006 年到2017年,日本就有 251 家太陽能企業(yè)宣告破產(chǎn)。
且從 2014 年開始,太陽能公司破產(chǎn)數(shù)量開始加劇,當(dāng)年破產(chǎn)公司數(shù)量達(dá) 21 家,同比增加 23.5%;2016 年破產(chǎn)67 家,同比增加 71.4%;2017年上半年,破產(chǎn)公司更是達(dá)到50家,同比增加 117.4%。
2017年時(shí),曾經(jīng)占據(jù)世界光伏產(chǎn)業(yè)半壁江山的日本企業(yè),沒有一家能夠擠進(jìn)世界前十大光伏廠商榜單。
除了在多晶硅產(chǎn)業(yè)中后來居上,我們還依靠技術(shù)革命,在單晶硅領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)西方國(guó)家的絕殺,讓光伏產(chǎn)業(yè)徹底成為中國(guó)壟斷的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。
最早實(shí)用化的光伏電池其實(shí)是單晶硅電池。
1958 年,美國(guó)霍夫曼電子公司為美國(guó)先鋒1號(hào)衛(wèi)星生產(chǎn)了一個(gè)轉(zhuǎn)換效率為 9%,面積為100平方厘米的單晶硅太陽能電池板,這是歷史上第一個(gè)得到商業(yè)化應(yīng)用的太陽能電池。
但是,單晶硅電池長(zhǎng)久以來都沒得到發(fā)展,就是因?yàn)樗幸粋€(gè)很大的問題——生產(chǎn)成本太高。
不同于多晶硅,單晶硅材料需要用提拉法一根一根地生產(chǎn)硅棒,生產(chǎn)效率很低。
所以,雖然單晶硅誕生得最早,技術(shù)最為成熟,但是一直都未能占據(jù)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,甚至在中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)崛起之后,由于成本上的劣勢(shì),還喪失了大部分的市場(chǎng)份額。
但是在2013年,隆基綠能橫空出世,給單晶硅電池產(chǎn)業(yè)帶來了兩項(xiàng)革命性的變革,直接改寫了世界光伏產(chǎn)業(yè)的格局。
隆基綠能提出了兩項(xiàng)單晶硅產(chǎn)業(yè)的新技術(shù),其一是金剛線切割工藝,其二是直拉單晶技術(shù)。
單晶硅剛剛生產(chǎn)出來的時(shí)候是一整根的硅棒,想要做成一片片的電池,就得進(jìn)行切割。
傳統(tǒng)的工藝是用金屬線和金剛石砂漿來對(duì)硅棒進(jìn)行切割。
這種工藝使用的金屬線直徑達(dá)到140μm以上,加上金剛砂的直徑,每切割一片,就有至少180μm厚的硅料損失。
而隆基研制出了一種可以直接切割硅棒的國(guó)產(chǎn)金剛石切割線,將切割時(shí)的硅料損失降低到了90μm以下,降低了一半還多。
這樣一來,同樣的一根硅棒,就能切割出更多的光伏硅片,材料利用率大大增高,成本隨之降低了一大截。
而另一項(xiàng)直拉單晶技術(shù),則是通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升拉速等技術(shù)大幅降低單晶拉棒生產(chǎn)能耗和成本,采用直拉單晶技術(shù)后,單晶硅材料的生產(chǎn)效率提升20%以上,綜合生產(chǎn)成本降低了10%。
通過這兩項(xiàng)革命性的技術(shù)創(chuàng)新,隆基綠能一舉成為中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊,帶動(dòng)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的單晶硅生產(chǎn)成本不斷下降。
而因?yàn)橹俺杀具^高,西方國(guó)家在單晶硅領(lǐng)域幾乎沒有布局,在這一波技術(shù)革新的浪潮中被中國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋在了后面。
2018年,單晶硅電池的市場(chǎng)占有率首次超過多晶硅電池,之后份額還在不斷擴(kuò)張,到2022年,單晶硅電池的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過了90%,而且這些市場(chǎng)份額基本上都是中國(guó)企業(yè)占據(jù)的。
在多晶硅電池被超越,單晶硅電池更是被中國(guó)完全甩開之后,西方國(guó)家是有些絕望的。
無論是上游的硅料、中游的硅片還是下游的組件,中國(guó)企業(yè)都牢牢占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額。
但是光伏產(chǎn)業(yè)關(guān)系到環(huán)保話語權(quán),關(guān)系到未來的能源發(fā)展,西方國(guó)家無法接受就這么直接放棄。
他們開始投入大量資金,研究可以取代目前主流的晶硅電池的光伏材料,希望能夠通過底層的材料變革,顛覆目前的光伏格局。
2009年,日本科學(xué)家宮坂力在研究新光伏材料時(shí)發(fā)現(xiàn),往材料中摻入少量的鈣鈦礦就能提高材料的光電轉(zhuǎn)換效率,由此他們發(fā)明了世界上第一塊鈣鈦礦電池,光電轉(zhuǎn)換效率為3.8%。
雖然剛誕生時(shí)的效率并不高,但科學(xué)家們很快就意識(shí)到鈣鈦礦電池的潛力巨大。
2013年,美國(guó)《科學(xué)》(Science)雜志將鈣鈦礦評(píng)為年度十大科學(xué)突破之一,并將它稱為“新一代太陽能電池材料”,認(rèn)為它將改變世界光伏產(chǎn)業(yè)的格局。
同年,韓國(guó)的樸南圭教授、瑞士的格雷策爾教授和英國(guó)的斯奈斯教授,將初代鈣鈦礦電池的液態(tài)電解質(zhì),替換成了固態(tài)電解質(zhì),解決了液態(tài)電解質(zhì)不穩(wěn)定、難封裝的問題,并將轉(zhuǎn)換效率提高到了9.7%。
鈣鈦礦電池展現(xiàn)出來的潛力引起了全世界的關(guān)注,中、日、韓、歐、美各國(guó)的頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)家,都加入了這場(chǎng)對(duì)鈣鈦礦電池的研究會(huì)戰(zhàn)之中。
誰能夠取得最高的光電轉(zhuǎn)換效率,成為舉世矚目的焦點(diǎn)。
2013年,英國(guó)科學(xué)家亨利·斯奈斯采用了一種新的制備工藝,獲得了效率達(dá)到15.4%的鈣鈦礦薄膜電池。
2016年,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院用涂布工藝和簡(jiǎn)易真空工藝結(jié)合,制備出SD卡大小的鈣鈦礦太陽能電池,單元轉(zhuǎn)換效率一下超過了20%。
2017年,韓國(guó)科學(xué)家繼續(xù)改進(jìn)鈣鈦礦電池中的吸光材料,將其光電轉(zhuǎn)換效率提升至22.1%。
歐美日韓在鈣鈦礦研究上你追我趕,眼看著鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)接近單晶硅電池的極限,似乎光伏產(chǎn)業(yè)彎道超車,超越中國(guó)的曙光就在眼前了。
可惜的是,中國(guó)早已經(jīng)不是那個(gè)吳下阿蒙了,隨著中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的不斷壯大,對(duì)于研發(fā)的重要性越來越重視,不惜花費(fèi)重金投入,所以成果也開始一個(gè)個(gè)涌現(xiàn)
2022年1月,南京大學(xué)譚海仁教授團(tuán)隊(duì)研制的,全鈣鈦礦疊層電池經(jīng)過國(guó)際權(quán)威認(rèn)證,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)26.4%,首次超越了單結(jié)鈣鈦礦電池,與晶硅電池最高效率相當(dāng)。
2023年6月,隆基綠能正式宣布,經(jīng)歐洲太陽能測(cè)試機(jī)構(gòu)ESTI權(quán)威認(rèn)證,隆基綠能實(shí)現(xiàn)了晶硅-鈣鈦礦疊層電池33.5%的轉(zhuǎn)換效率,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
而目前,鈣鈦礦電池仍然沒有達(dá)到其理論效率極限,各國(guó)科學(xué)家仍然在爭(zhēng)奪這一領(lǐng)域的最高成就。
但是,在實(shí)驗(yàn)室之外,包括寧德時(shí)代、協(xié)鑫光電等中國(guó)企業(yè)已經(jīng)建成了100MW級(jí)別的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)線,中國(guó)的鈣鈦礦電池已經(jīng)進(jìn)入了量產(chǎn)前夜。
并且在2019年之后,在鈣鈦礦太陽能電池的專利申請(qǐng)中,有68%都來自中國(guó)。
截至2019年12月,中國(guó)的鈣鈦礦太陽能電池專利申請(qǐng)總量高達(dá) 2282個(gè),排名世界第一,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美日韓等國(guó)。
無論是投資、產(chǎn)能還是技術(shù)專利,中國(guó)的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)走在世界前列,歐美日想要憑借鈣鈦礦電池彎道超車的美夢(mèng),恐怕是要破滅了。
所以日本媒體才會(huì)酸溜溜地說,日本發(fā)明了鈣鈦礦,卻是中國(guó)率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),可以預(yù)見的是,中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)又將再一次席卷全球。
好了我是熊貓,本期視頻就到這里,我們下期見!
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