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国产钙钛矿光电转换效率再破纪录 产业化进展明显加速 概念股

技术突破

根据媒体报道,广东脉络能源科技有限公司研发的钙钛矿室内光伏电池光电转换效率在 1000luxU30 光源照射下达到 44.72%,获得国家光伏产业计量测试中心认证,成为当前世界最高值。这是继该公司此前获得大面积柔性钙钛矿室内光伏组件效率和刚性室内光伏组件效率的世界最高认证效率之后的又一突破。

国产光电转换效率再破纪录化进展明显

近年来,钙钛矿在电池效率和稳定性等方面取得了显著进步。相关政策也陆续出台,推动钙钛矿从试验阶段走向产业化发展。

产业化进展

据不完全统计,行业中至少已有协鑫光电、纤纳光电、极电光能 3 条百兆瓦级单结钙钛矿产线投产,诸多企业中试线在建,并有企业规划 GW 级别产线。在资本和技术的双重助力下,行业有望加速发展。

预计 2023 年至少有 3 条 GW 级产线开启设备招标。考虑到其他企业百兆瓦级产线建设进度,全年设备招标量有望超过 4GW。

市场展望

券商分析师指出,GW 级产线建设标志着钙钛矿行业真正进入 GW 时代。新技术发展初期,设备企业将发挥重要作用,有望最先受益。

在 A 股市场上,投资者可关注京山轻机 (000821) 和德龙激光等钙钛矿设备厂商。

结语

钙钛矿产业化进程加速,技术突破和设备企业发挥的作用至关重要。随着钙钛矿光电转换效率不断提升,产业化规模不断扩大,钙钛矿光伏有望在未来能源市场中占据一席之地。


刷新纪录!中科院​杨栋、刘生忠团队制备出高效钙钛矿太阳能电池!

高效钙钛矿太阳能电池新突破

中科院大连物化所薄膜太阳能电池研究团队,由杨栋研究员和刘生忠研究员领导的DNL1606组,近日在《德国应用化学》上发表了综述文章,探讨了柔性钙钛矿太阳能电池的关键机械性能因素和未来挑战。 他们通过深入研究,发现合适的衬底、载流子传输层和柔性电极选择对于提升柔性钙钛矿电池的机械稳定性和环境适应性至关重要。

杨栋团队在柔性钙钛矿太阳能电池领域取得了显著进展,包括低温电子传输材料开发、添加剂设计和界面修饰优化。 他们的最新成果中,通过电子传输层的氧空位缺陷填充技术,成功制备出大面积柔性钙钛矿电池组件,光电转换效率达到18.71%,刷新了柔性钙钛矿太阳能电池组件的记录。

柔性钙钛矿电池因其轻质、高效和可弯曲的特点,在可穿戴设备和移动电源领域显示出巨大潜力。 团队通过优化SnO₂电子传输层,降低了氧空位缺陷,改善了电池性能和稳定性。 这种创新不仅提高了电池效率,还确保了其在长期弯曲下的良好机械性能。

随着对环保和可再生能源的追求,钙钛矿电池作为新兴技术,前景广阔。 据预测,钙钛矿电池市场将迅速增长。 杨栋和刘生忠团队的这些研究成果,不仅推动了该领域技术的进步,也为钙钛矿电池的商业化应用铺平了道路。

光伏辅材之TCO玻璃简析

TCO玻璃,即透明导电氧化物镀膜玻璃,是平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀地镀上一层透明的导电氧化物薄膜,主要应用于第二代光伏电池碲化镉薄膜电池及第三代光伏电池钙钛矿电池。 其作为钙钛矿电池的前电级、窗口材料和支撑材料,具备让大部分太阳光进入吸收层,实现光电转换;利用其导电性作为前电极,收集电池电流;为电池多层膜材料结构提供物理上的机械支撑等功能。 TCO玻璃按照导电氧化物的不同主要分为ITO(氧化铟锡)、FTO(掺氟SnO2)、AZO(掺杂铝ZnO)三种;按照镀膜工艺与原片生产是否同步,可分为在线镀膜和离线镀膜工艺。 钙钛矿电池对TCO玻璃的功能需求决定其性能要求,主要性能指标包括光谱透光、导电率、雾度、耐候性和耐久性、均匀性、低成本等。 其中,光谱透光一般要求TCO玻璃的光谱透过率在80%以上,具备全光谱透光性;导电率要求方块电阻小于12Ω3,方块电阻越低电阻损失越小,导电性能就越好;雾度要求在11-15%范围内,形成一定的绒面结构,使光以不同角度散射,提高电池的光电转化效率。 除此之外,膜层的性能均匀性、耐候性和耐久性、低成本等也十分重要。 我国TCO玻璃处于起步阶段,产品生产常用工艺为在线镀膜CVD法,一般选用FTO作为膜层材料。 在线镀膜系统复杂,工艺优化和控制难度较大,但具有物化稳定性好、耐久性耐候性好、热加工性好等优势。 TCO膜层性能相互制约,工艺优化难度较大,膜层性能相互制约,如透过率、导电性对氧空位、掺杂的要求相互矛盾。 目前,薄膜电池主要应用于碲化镉、BIPV、钙钛矿及异质结等领域。 钙钛矿电池是一类使用具有钙钛矿晶体结构的ABX3型卤化物材料作为吸收层的太阳电池,主要包括透明电极(TCO)、电子传输层(ETL)、光吸收层、空穴传输层(HTL)和金属电极等。 钙钛矿电池技术路线潜力大,国内厂商积极寻求产业化突破。 目前,BIPV及钙钛矿是主要的增量,国内厂商在该领域做积极的产业化尝试,现已规划多条GW级产能。 单位用量方面,钙钛矿电池的TCO玻璃单位用量为769、588万平/GW,TCO玻璃在钙钛矿成本占比35-40%,市场单价55-70元/㎡,对应单GW产值3.5亿以上。 生产1GW的钙钛矿电池,需要约711万平米FTO玻璃。 国内供货商仅有大连艾洁旭和金晶,价格方面,3.2mmFTO玻璃,艾洁旭2022价格75,金晶报价60左右,利润率大于50%。 此外,碲化镉电池也有较高需求,海外龙头First Solar大幅扩产,国内中建材系等厂商加速布局产能。 据预测,到2025年海外企业碲化镉电池产量达20.5GW,国内企业产量2.8GW。 碲化镉单位需求量为556、513万平/GW。 在供给端,TCO以超白浮法为原片基底进行镀膜。 超白浮法玻璃具备一定的工艺技术壁垒,主要在于配料、澄清、存放环节。 目前,国内具备超白浮法产能的企业有8家,CR4约77%。 海外市场方面,金晶科技有望填补First Solar的供应缺口,主要在于性能和成本优势。 国内市场TCO玻璃可供企业较少,主要以金晶科技和耀皮玻璃为主,市场存在介入空间。 总体而言,TCO玻璃在光伏辅材领域具有重要的地位。 随着薄膜电池市场的扩大,具备先发优势的企业将获得更大的市场机会。 未来,随着技术的不断进步和市场需求的持续增长,TCO玻璃行业将展现出更大的发展潜力。

钙钛矿电池光电转换效率高,发展前景好,得到了大量投资

钙钛矿电池因其光电转换效率高、成本低、工艺简便且具有柔性制备特性,展现出广阔的发展前景,吸引了大量投资。 全球科研企业和本土厂商纷纷投入,如牛津光伏和松下等国际巨头,以及中国本土的协鑫光电、极电光能、无限光能等公司。 这些企业纷纷推进生产线建设和技术研发,比如协鑫光电已建成全球首条100MW大面积组件中试线,极电光能的试验线转换效率达到20.5%,无限光能则计划在年内完成大尺寸电池模组的批量生产。 预计到2022年,钙钛矿电池新增产能将达到0.4GW,而到2030年将达到161GW,显示出强劲的产业化趋势。 目前,钙钛矿电池的商业化进程正在加速,渗透率有望从2022年的0.1%增长到2030年的30%。 市场格局上,中国本土企业正逐步抢占市场份额,异质结/钙钛矿叠层电池和全钙钛矿叠层电池的研发取得突破,显示了中国在这一领域的重要角色。 总的来看,钙钛矿电池凭借其独特的优势和快速发展,已成为光伏产业中备受关注的前沿技术,未来有望在市场中占据更大的份额。 投资和研发的热潮预示着其光明的商业前景。

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