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光伏巨头竞相布局钙钛矿 上下 游企业积极跟进配套

光伏巨头竞相布局钙钛矿 上下 游企业积极跟进配套

近期,上海证(zhèng)券报记者多(duō)方采访了解到,下一(yī)代光伏技(jì)术钙(gài)钛矿(kuàng)已广泛(fàn)被光伏界看好。除了专研这项技术的 创业(yè)公司之(zhī)外,头(tóu)部晶硅(guī)企业(yè)基本已组建团 队开发钙钛矿-晶硅叠层(céng)电池。部分头部晶硅企业(yè)计划在未来3年内制造出叠层 电池产品。

记者(zhě)注意到,虽然产业前景巨大,但钙钛矿(kuàng)光(guāng)伏产业目前尚未成熟。钙钛(tài)矿电(diàn)池制造工艺百花齐放,钙钛矿光伏最优的产品形态也未有定(dìng)数。

鹿山新材 董事长汪加胜对记(jì)者(zhě)表示,该产业还处在“从0到0.5”的阶(jiē)段,若要实现“从(cóng)0到(dào)1”的突破,尚需攻克电池寿命与(yǔ)稳定性、大面积组(zǔ)件制(zhì)造(zào)等多项关(guān)键挑战。目前光伏界(jiè)对(duì)“做钙钛矿”是明确的,但究竟(jìng)“如何做”,还在摸索(suǒ)之中。

发展钙钛矿(kuàng)已成光伏(fú)行业共 识

2024年年初,上海证券报曾 报道,最近两年(nián)晶硅企业快速完成了“从质疑钙钛矿到(dào)理(lǐ)解钙钛矿,再到加(jiā)入钙钛矿(kuàng)”的转变。预计2024年晶硅企业对钙钛矿技术的投入将有增无(wú)减。

记者近日从多家晶硅 光伏企业了(le)解到,晶硅光伏(fú)行业颇为重视钙钛矿-晶硅叠层电(diàn)池(chí)的开发。部分晶(jīng)硅企业公开(kāi)了钙(gài)钛矿-晶硅叠层电池(chí)开发时间表。例如,晶科能源计(jì)划2026年(nián)开发出(chū)效率34.0%以上的钙钛矿/TOPCon叠层电池;东方日升(shēng)计划2027年(nián)开发出(chū)功率(lǜ)850W以上(shàng)、效率30%的钙钛矿叠层电池;通威股份预 计(jì)在2024年建(jiàn)成(chéng)钙钛矿-晶(jīng)硅叠层电池中(zhōng)试线(光伏巨头竞相布局钙钛矿 上下游企业积极跟进配套xiàn)。

除了晶硅企业外,之 前在钙(gài)钛矿研发中(zhōng)“唱主角”的“光(guāng)伏新势力”——即没有晶硅产线“包袱”、纯做钙(gài)钛矿的初(chū)创企业,也在(zài)积(jī)极研发,竞逐(zhú)产业领先位置。

4月22日,光(guāng)因科技宣布登顶美国(guó)NREL最(zuì)高(gāo)钙钛矿组件稳态效(xiào)率世界(jiè)纪录榜。光因科技介绍,公司研发的大尺寸(光照面积1027.1平方厘米)钙钛矿太阳能电池组 件(jiàn),在NREL进行的最高效率点追踪输出(MPPT)的严格(gé)测试中实现(xiàn)了零衰减,其 稳(wěn)态效率认证达到19.2%,是NREL所有(yǒu)纪录中首个突破1000平方厘米级(jí)的钙钛矿单(dān)结大尺寸组件,成为目前世(shì)界(jiè)纪录中最大(dà)面(miàn)积、最高(gāo)认证效率的钙钛矿太阳能电池(chí)组(zǔ)件。

钙钛矿既是“民营晶硅(guī)的光伏巨头竞相布局钙钛矿 上下游企业积极跟进配套比武(wǔ)场”,也是“能源央企的必争地”——某从事钙钛矿 研发(fā)的(de)能源类央企相关负责人曾在近期(qī)的公开场合给出这样(yàng)的评价(jià)。央企对钙钛矿技术的关注(zhù)度由此可见一斑。据(jù)记者(zhě光伏巨头竞相布局钙钛矿 上下游企业积极跟进配套)了解,部分央企计划在今年扩大钙钛矿示范电站建设规模。

汪加胜 对(duì)记者表示,发(fā)展钙钛矿已经成为光伏行业的共识。像隆基绿能、天 合光能、晶科能源、协鑫光电、极电(diàn)光能、纤纳光 电等下游企(qǐ)业都在纷纷(fēn)布局钙钛矿组件及电池的产业化。光伏企业(yè)希望(wàng)在现阶(jiē)段的(de)光伏行(xíng)情下,找到新的(de)突破口。也许叠层电池在 几(jǐ)年后就会掀起一场光伏电池技术的巨大革命。

汪加胜介绍,作为光伏产业(yè)链上的材料(liào)企业(yè),鹿山(shān)新(xīn)材积极跟(gēn)进(jìn)钙钛(tài)矿产业(yè)趋势,目前针对钙钛(tài)矿光伏开(kāi)发的产品包括专用封装胶 膜以及丁基胶。鹿山新材推出的(de)热塑性聚烯烃封装胶膜可以实现(xiàn)钙 钛矿的低(dī)温快速封装,具(jù)有高透光(guāng)、高(gāo)粘接以(yǐ)及高水汽阻(zǔ)隔性能,从而延(yán)长钙钛矿组(zǔ)件的使用(yòng)寿命(mìng)。目(mù)前这(zhè)款胶膜已达到量产水平,在国内多家钙钛矿头部企业进入(rù)测试导入阶段(duàn)。此外,鹿山新材开发的(de)丁(dīng)基(jī)胶产品已满足(zú)主要客(kè)户的性能(néng)要求(qiú),也在测(cè)试导入中。

设(shè)备企(qǐ)业推出整线解决(jué)方案

为新进入者提供便利

在新技术“淘金(jīn)热”中(zhōng),设备企(qǐ)业作为“卖铲人”,往往(wǎng)可先行(xíng)感知(zhī)下游建(jiàn)设的动向。记者了解到,不少(shǎo)设(shè)备(bèi)企业积 极开发钙钛矿生产(chǎn)设备,有实力的设备商还推出了钙钛矿制造整线解决方(fāng)案(àn)。投(tóu)资过多家钙钛矿公司的东岚集团董(dǒng)事长沈承勇对记者表示,整线解决方案降低了(le)钙钛(tài)矿生产新(xīn)进入者的门槛,与当下(xià)钙(gài)钛矿(kuàng)行(xíng)业的(de)发展阶段相(xiāng)匹配。这也折射出钙钛矿行业正在吸引更(gèng)多(duō)企业(yè)进场尝试。

捷佳伟创相关人士近日公开介绍,公司(sī)已大举(jǔ)投入钙钛矿设备开发领域。捷(jié)佳伟(wěi)创为钙钛矿行业(yè)提供三类整线解决方案,包括试(shì)验线、百兆瓦钙钛矿薄膜电池(chí)量产线、百兆 瓦钙钛矿叠层电 池量(liàng)产线。从实验室到量产,从单结到叠层,捷佳伟创均“配套齐全”,希(xī)望为客户钙钛矿制(zhì)造能力的持续发展提供支持。

先(xiān)导智能联合旗下孵化的设备企业微导纳米(已上市)、无锡光导精密科技有限(xiàn)公司、江苏氢导智 能装备有限公司,共同拼起“先导系”在钙(gài)钛矿产业关键设备(bèi)上的全面覆盖。

记者 了(le)解到,与京 东(dōng)方合作紧密的合(hé)肥欣奕(yì)华智(zhì)能机器股份有限公司正(zhèng)在积(jī)极开发钙(gài)钛矿蒸镀设(shè)备。此前京东方已宣布进入钙钛矿(kuàng)光伏行业。业内人士对记者表示(shì),显示面板制造技术与钙钛矿制造技术较为(wèi)类似。

不过,沈承勇对记者(zhě)介绍,鉴于目前制(zhì)造钙钛矿电池的工艺路线尚未确(què)定,设备企业尚未大(dà)规模增(zēng)加产(chǎn)能(néng)。

在效率之外

电池寿命和稳定性亦是关键

从公开信息来看,电池效率节节(jié)攀升是钙(gài)钛矿行业最常传来的“喜(xǐ)报(bào)”,投资者往往通过效率指(zhǐ)标观察钙钛矿技术的进展。

不过,一个与(yǔ)效(xiào)率同等重要的指标——稳(wěn)定(dìng)性(或“可靠性”,指随着使用时间的增(zēng)加,电池效率不发生衰减)也亟待提升。记者在采(cǎi)访中发(fā)现,稳定性成为钙(gài)钛矿(kuàng)光伏的“短(duǎn)板(bǎn)”,是钙钛矿走向大规模应用的关键问题(tí)之一。

近期,一(yī)位大型晶(jīng)硅企业钙钛矿研究负责人分享的一张“钙钛矿-晶硅叠层电池产业化路线图”显示,钙钛矿产(chǎn)业从萌生到成 熟可划分(fēn)为(wèi)六个阶(jiē)段。该负责人(rén)认(rèn)为,目前钙钛矿产业主流已走过第一个阶段“理论研究(jiū)阶段”,进入第二步“实(shí)验室提效阶段”。在“实验室提效阶段(duàn)”,电池(chí)效率快速提升是(shì)明显标(biāo)志,不断传出的钙钛矿光伏效率提升新闻正印证着这一点。不过(guò)该人(rén)士预计,再过一两年,这一(yī)阶段效率提升会进入平(píng)台期。

该负责人说,接下来的第三阶段“可靠性提升阶段”是(shì)一大难(nán)题。目前行业对于钙钛矿(kuàng)电池的可靠性研究相对滞后,并且缺少判定可靠性的标准和实测数(shù)据。在完成“可靠性提升阶段”之后,行(xíng)业才可以(yǐ)进(jìn)入最后(hòu)三个阶段“量产工艺论证阶段”“量产放大阶段”和“持(chí)续降本(běn)增(zēng)效阶段”,而量产放大对企(qǐ)业来讲是相对容易的。

记者(zhě)了解到,目前(qián)的钙钛矿组件在使用一年后,光电转化效率可能衰减1至3个百分点,而长期的效率衰减表现尚未得到充分了解。效率衰减(jiǎn)将影(yǐng)响下游客户对钙钛矿光伏的接受度。

去年,“光伏新势力”纤(xiān)纳光电提(tí)出“稳效协 同”概念,呼(hū)吁行业在关注组件提效的同时,也(yě)要(yào)注重提升稳定性。目前行(xíng)业对稳定性的重视日益提升,不少(shǎo)企业在发表新的效率认证结果时,会强调稳定性表现良好,如前述光(guāng)因科技发表的最新成果。

此外(wài),不少企业还将稳定性挑战看作(zuò)另一种机遇——稳定性标准的空缺,意味着有机会成为标准制定者。目前,国内企业正在推进钙钛矿组件稳定性相关标准 的制定(dìng),有望让中国这项产业标准(zhǔn)成为(wèi)世界标准。

汪加胜对记者分析,除了钙(gài)钛矿电(diàn)池(chí)寿(shòu)命与稳定性问题这一目前最限制钙钛矿光(guāng)伏发展的核心难题,钙(gài)钛矿光伏还面临着大尺寸制造问题,目前大尺寸钙钛矿组件效率(lǜ)还(hái)远达不到理论(lùn)水平。此外,从钙钛矿组件封装材料(liào)看(kàn),其也还有很多提升空间。

总体(tǐ)来看,钙钛矿产业现在还处(chù)于“从0到0.5”的(de)发展(zhǎn)阶段。钙钛矿(kuàng)以及钙钛矿-晶硅叠(dié)层电池若要实现“从(cóng)0到1”的突破,还需要解决如上技术瓶颈,并形成GW级以上(shàng)规模化(huà)产能。沈(shěn)承勇预计(jì),未来几年市场会看到不(bù)少钙钛矿-晶(jīng)硅(guī)叠层电池组件(jiàn)样品,但产业距离大规模量产(chǎn)尚有一段时间。

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